JP2009231249A - Insulation sheet and laminated structural body - Google Patents

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JP2009231249A JP2008078796A JP2008078796A JP2009231249A JP 2009231249 A JP2009231249 A JP 2009231249A JP 2008078796 A JP2008078796 A JP 2008078796A JP 2008078796 A JP2008078796 A JP 2008078796A JP 2009231249 A JP2009231249 A JP 2009231249A
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Hiroshi Maenaka
寛 前中
Takuji Aoyama
卓司 青山
Yasunari Kusaka
康成 日下
Isao Higuchi
勲夫 樋口
Takashi Watanabe
貴志 渡邉
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an insulation sheet which has an excellent handlability and makes a curing material having excellent insulation breakdown property, thermal conductivity and heat resistance. <P>SOLUTION: The insulation sheet 3 is used for adhering a high temperature conductor 4 with a conductive layer 2 and contains polymer (A) having 30,000 or more of a weight average molecular weight, epoxy monomer (B1) and/or oxetane monomer (B2) having 600 or less of a weight average molecular weight with an aromatic frame, a curing agent (C) such as a phenol resin or the like, and a filler (D) with a high thermal conductivity. A bending elasticity modulus of the insulation sheet in a pre-curing status is 10-1,000 MPa at 25°C, a bending elasticity modulus of the curing material is 1,000-50,000 MPa at 25°C, and a tanδ of the insulation sheet in a pre-curing status measured by using a rotation type dynamic viscoelasticity measuring device is 0.1-1.0 at 25°C, and a maximum value of the tanδ of the insulation sheet when a temperature of the insulation sheet in the pre-curing status is raised from 25°C to 250°C is 1.0-5.0. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、熱伝導率が10W/m・K以上の高熱伝導体を導電層に接着するのに用いられる絶縁シートに関し、より詳細には、未硬化状態でのハンドリング性に優れており、かつ絶縁破壊特性、熱伝導性、耐熱性及び接着性に優れた硬化物を与える絶縁シート、及び該絶縁シートを用いた積層構造体に関する。   The present invention relates to an insulating sheet used for bonding a high thermal conductor having a thermal conductivity of 10 W / m · K or more to a conductive layer, and more specifically, has excellent handling properties in an uncured state, and The present invention relates to an insulating sheet that provides a cured product excellent in dielectric breakdown characteristics, thermal conductivity, heat resistance, and adhesiveness, and a laminated structure using the insulating sheet.

近年、電気機器の小型化及び高性能化が進行している。それに伴って、電子部品の実装密度が高くなってきており、電子部品から発生する熱を効果的に放散させる必要が高まってきている。熱を放散させる方法としては、高い放熱性を有し、かつ熱伝導率が10W/m・K以上であるアルミニウム等の高熱伝導体を、発熱源に対して接着する方法が広く採用されている。また、この高熱伝導体を発熱源に接着するのに、絶縁性を有する絶縁接着材料が用いられている。この絶縁接着材料には、高い熱伝導率を有することが強く求められている。   In recent years, miniaturization and high performance of electric devices have been advanced. Along with this, the mounting density of electronic components is increasing, and the need to effectively dissipate heat generated from electronic components is increasing. As a method of dissipating heat, a method of adhering a high heat conductor such as aluminum having high heat dissipation and a thermal conductivity of 10 W / m · K or more to a heat source is widely adopted. . Further, an insulating adhesive material having an insulating property is used to bond the high thermal conductor to a heat source. This insulating adhesive material is strongly required to have a high thermal conductivity.

上記絶縁接着材料の一例として、下記の特許文献1には、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂用硬化剤、硬化促進剤、エラストマー及び無機充填剤を含有する接着剤組成物を、ガラスクロスに含浸させた絶縁接着シートが開示されている。   As an example of the above insulating adhesive material, the following Patent Document 1 discloses an insulating material in which a glass cloth is impregnated with an adhesive composition containing an epoxy resin, an epoxy resin curing agent, a curing accelerator, an elastomer, and an inorganic filler. An adhesive sheet is disclosed.

一方、ガラスクロスを用いない絶縁接着材料も知られている。例えば、下記の特許文献2には、重量平均分子量が10万以上のエポキシ基含有アクリルゴムと、エポキシ樹脂と、エポキシ樹脂の硬化剤と、硬化促進剤と、エポキシ樹脂と相溶性でありかつ重量平均分子量が3万以上の高分子量樹脂と、無機フィラーとを含む絶縁接着シートが開示されている。この絶縁接着シートは、加熱接着温度におけるキャピラリレオメータ法による最低粘度が100〜2000Pa・sであることが記載されている。
特開2006−342238号公報 特許第3498537号公報
On the other hand, insulating adhesive materials that do not use glass cloth are also known. For example, in the following Patent Document 2, an epoxy group-containing acrylic rubber having a weight average molecular weight of 100,000 or more, an epoxy resin, an epoxy resin curing agent, a curing accelerator, an epoxy resin and a weight are compatible. An insulating adhesive sheet containing a high molecular weight resin having an average molecular weight of 30,000 or more and an inorganic filler is disclosed. It is described that this insulating adhesive sheet has a minimum viscosity of 100 to 2000 Pa · s by a capillary rheometer method at a heating adhesion temperature.
JP 2006-342238 A Japanese Patent No. 3498537

しかしながら、特許文献1に記載の絶縁接着シートでは、ハンドリング性を高めるために、ガラスクロスが用いられていた。ガラスクロスを用いた場合には、薄膜化が困難であり、かつレーザー加工、ドリル穴開け加工等の各種加工を行うことが困難であった。さらに、ガラスクロスを含む絶縁接着シートの硬化物は、熱伝導率が比較的低いため、充分な放熱性が得られないこともあった。さらに、ガラスクロスに接着剤組成物を含浸させるために、特殊な含浸設備を用意しなければならなかった。   However, in the insulating adhesive sheet described in Patent Document 1, a glass cloth is used in order to improve handling properties. When glass cloth is used, it is difficult to make a thin film, and it is difficult to perform various processes such as laser processing and drilling. Furthermore, since the cured product of the insulating adhesive sheet containing glass cloth has a relatively low thermal conductivity, sufficient heat dissipation may not be obtained. Furthermore, special impregnation equipment had to be prepared in order to impregnate the glass cloth with the adhesive composition.

一方、特許文献2に記載の絶縁接着シートは、ガラスクロスを用いていないため、ガラスクロスの使用に伴う上記種々の弊害は生じない。しかし、この絶縁接着シートは、可撓性を有する配線基板と半導体チップとの接着機能が要求されるものであり、低弾性率材料としての応力緩和を発現させる働きが求められるものであった。従って、この絶縁接着シートは基本的には、フィラーを含まず、又はフィラーを含む場合であっても絶縁シート100体積%に対して最大33体積%程度と少量含むにすぎなかった。そのため、特許文献2に記載の絶縁接着シートは、熱伝導性が低く、放熱性が十分ではなかった。   On the other hand, since the insulating adhesive sheet described in Patent Document 2 does not use a glass cloth, the above-described various problems associated with the use of the glass cloth do not occur. However, this insulating adhesive sheet is required to have an adhesive function between a flexible wiring board and a semiconductor chip, and is required to exhibit stress relaxation as a low elastic modulus material. Therefore, this insulating adhesive sheet basically does not contain a filler, or even if it contains a filler, it contains only a small amount of about 33% by volume at maximum with respect to 100% by volume of the insulating sheet. For this reason, the insulating adhesive sheet described in Patent Document 2 has low thermal conductivity and insufficient heat dissipation.

ここで、放熱性を高めるために、高熱伝導性のフィラーを高充填した場合には、絶縁接着シートの弾性率が高くなりすぎて特許文献2に記載のパラメータを満たさなくなる。また、放熱性を高めるために、高熱伝導性のフィラーを高充填した上で、かつ特許文献2に記載のパラメータを満たそうとした場合には、低分子量の成分を多量に添加して粘度を調整する必要がある。この場合には、未硬化状態において、タック性が高くなりすぎたりして充分なハンドリング性が得られなくなる。   Here, in order to improve heat dissipation, when the highly heat-conductive filler is highly filled, the elastic modulus of the insulating adhesive sheet becomes too high to satisfy the parameters described in Patent Document 2. In addition, in order to enhance heat dissipation, when a high thermal conductivity filler is highly filled and an attempt is made to satisfy the parameters described in Patent Document 2, a large amount of a low molecular weight component is added to increase the viscosity. It needs to be adjusted. In this case, in an uncured state, tackiness becomes too high, and sufficient handling properties cannot be obtained.

また、特許文献2に記載の絶縁接着シートには、硬化状態において応力緩和性を発現させるために、Tgが−10℃以上のアクリルゴムが添加されている。しかしながら、このようなゴム成分が添加された場合には、絶縁接着シートの硬化物の耐熱性が低下するという問題があった。従って、特許文献2に記載の絶縁接着シートは、電子部品の放熱を目的とする用途、特に、高電圧が印加されたり、あるいは大電流が流れたりして高い熱量が発生する電気自動車等のパワーデバイス用途には不適であった。   Moreover, the insulating adhesive sheet described in Patent Document 2 is added with acrylic rubber having a Tg of −10 ° C. or higher in order to develop stress relaxation properties in a cured state. However, when such a rubber component is added, there is a problem that the heat resistance of the cured product of the insulating adhesive sheet is lowered. Therefore, the insulating adhesive sheet described in Patent Document 2 is used for the purpose of heat dissipation of electronic components, particularly power of an electric vehicle or the like that generates a high amount of heat when a high voltage is applied or a large current flows. It was unsuitable for device use.

本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、熱伝導率が10W/m・K以上の高熱伝導体を導電層に接着するのに用いられ、ガラスクロスが用いられていなくても、未硬化状態でのハンドリング性に優れており、かつ絶縁破壊特性、熱伝導性、耐熱性及び接着性に優れた硬化物を与える絶縁シート、及びそれを用いた積層構造体を提供することにある。   The object of the present invention is used in order to adhere a high thermal conductor having a thermal conductivity of 10 W / m · K or more to a conductive layer in view of the above-described state of the prior art, and even if a glass cloth is not used, An object of the present invention is to provide an insulating sheet that provides a cured product having excellent handling properties in an uncured state and having excellent dielectric breakdown characteristics, thermal conductivity, heat resistance, and adhesiveness, and a laminated structure using the insulating sheet. .

本発明によれば、熱伝導率が10W/m・K以上の高熱伝導体を導電層に接着するのに用いられる絶縁シートであって、重量平均分子量が3万以上であるポリマー(A)と、芳香族骨格を有し、かつ重量平均分子量が600以下であるエポキシモノマー(B1)及び/又は芳香族骨格を有し、かつ重量平均分子量が600以下であるオキセタンモノマー(B2)と、フェノール樹脂、又は芳香族骨格もしくは脂環式骨格を有する酸無水物、その水添加物もしくはその変性物である硬化剤(C)と、熱伝導率が30W/m・K以上であるフィラー(D)とを含有し、前記ポリマー(A)と、前記エポキシモノマー(B1)及び/又は前記オキセタンモノマー(B2)と、前記硬化剤(C)とを含む絶縁シート中の樹脂成分の合計100重量%中に、前記ポリマー(A)が20〜60重量%の割合、前記エポキシモノマー(B1)及び/又は前記オキセタンモノマー(B2)が10〜60重量%の割合、かつ前記ポリマー(A)と、前記エポキシモノマー(B1)及び/又は前記オキセタンモノマー(B2)との合計が100重量%未満となる割合でそれぞれ含まれており、未硬化状態の絶縁シートのガラス転移温度が25℃以下であり、未硬化状態の絶縁シートの25℃での曲げ弾性率が10〜1000MPaの範囲にあり、かつ、絶縁シートが硬化されたときに、絶縁シートの硬化物の25℃での曲げ弾性率が1000〜50000MPaの範囲にあり、回転型動的粘弾性測定装置を用いて測定された25℃での未硬化状態の絶縁シートのtanδが0.1〜1.0の範囲であり、かつ未硬化状態での絶縁シートを25℃から250℃まで昇温させた場合の絶縁シートのtanδの最大値が1.0〜5.0である絶縁シートが提供される。   According to the present invention, there is provided an insulating sheet used for bonding a high thermal conductor having a thermal conductivity of 10 W / m · K or more to a conductive layer, the polymer (A) having a weight average molecular weight of 30,000 or more, and An epoxy monomer (B1) having an aromatic skeleton and a weight average molecular weight of 600 or less and / or an oxetane monomer (B2) having an aromatic skeleton and a weight average molecular weight of 600 or less, and a phenol resin Or an acid anhydride having an aromatic skeleton or an alicyclic skeleton, a curing agent (C) that is a water additive thereof or a modified product thereof, and a filler (D) having a thermal conductivity of 30 W / m · K or more; In a total of 100% by weight of the resin component in the insulating sheet containing the polymer (A), the epoxy monomer (B1) and / or the oxetane monomer (B2), and the curing agent (C) The ratio of the polymer (A) is 20 to 60% by weight, the ratio of the epoxy monomer (B1) and / or the oxetane monomer (B2) is 10 to 60% by weight, and the polymer (A) and the epoxy monomer (B1) and / or the oxetane monomer (B2) is included in a ratio of less than 100% by weight, and the glass transition temperature of the uncured insulating sheet is 25 ° C. or less, and the uncured state The bending elastic modulus at 25 ° C. of the insulating sheet is in the range of 10 to 1000 MPa, and when the insulating sheet is cured, the bending elastic modulus at 25 ° C. of the cured product of the insulating sheet is in the range of 1000 to 50000 MPa. The tan δ of the uncured insulating sheet at 25 ° C. measured using a rotary dynamic viscoelasticity measuring device is in the range of 0.1 to 1.0, An insulating sheet having a maximum value of tan δ of 1.0 to 5.0 when an insulating sheet in an uncured state is heated from 25 ° C. to 250 ° C. is provided.

本発明の絶縁シートのある特定の局面では、前記ポリマー(A)は芳香族骨格を有する。この場合、絶縁シートの耐熱性を高めることができる。   In a specific aspect of the insulating sheet of the present invention, the polymer (A) has an aromatic skeleton. In this case, the heat resistance of the insulating sheet can be increased.

また、本発明では、上記ポリマー(A)としては、様々なポリマーを用いることができるが、フェノキシ樹脂が好ましく、それによって、耐熱性をより一層高めることができる。   In the present invention, various polymers can be used as the polymer (A), but a phenoxy resin is preferable, and thereby heat resistance can be further improved.

本発明では、上記硬化剤(C)としては、様々な硬化剤を用いることができるが、多脂環式骨格を有する酸無水物、もしくはテルペン系化合物と無水マレイン酸との付加反応により得られた脂環式骨格を有する酸無水物、その水添加物もしくはその変性物も好ましく用いられる。さらに、硬化剤(C)として、下記式(1)〜(3)のいずれかで表される酸無水物がより好ましく用いられる。これらの場合、絶縁シートの柔軟性、耐湿性及び/又は接着性などをより一層高めることができる。   In the present invention, various curing agents can be used as the curing agent (C), and the curing agent (C) is obtained by an addition reaction between an acid anhydride having a polyalicyclic skeleton or a terpene compound and maleic anhydride. An acid anhydride having an alicyclic skeleton, a water additive thereof, or a modified product thereof is also preferably used. Furthermore, an acid anhydride represented by any of the following formulas (1) to (3) is more preferably used as the curing agent (C). In these cases, the flexibility, moisture resistance and / or adhesion of the insulating sheet can be further enhanced.

Figure 2009231249
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Figure 2009231249
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Figure 2009231249
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上記式(3)中、R1及びR2はそれぞれ独立に、水素、炭素数1〜5のアルキル基、又は水酸基を示す。   In said formula (3), R1 and R2 show hydrogen, a C1-C5 alkyl group, or a hydroxyl group each independently.

また、本発明では、上記硬化剤(C)としては、様々な硬化剤を用いることができるが、メラミン骨格もしくはトリアジン骨格を有するフェノール樹脂、又はアリル基を有するフェノール樹脂が好ましい。この場合、絶縁シートの硬化物のシート柔軟性や難燃性がより一層高められる。   In the present invention, various curing agents can be used as the curing agent (C), and a phenol resin having a melamine skeleton or a triazine skeleton or a phenol resin having an allyl group is preferable. In this case, the sheet flexibility and flame retardancy of the cured product of the insulating sheet are further enhanced.

本発明では、上記フィラー(D)としては、様々なフィラーを用いることができるが、アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸化亜鉛及び酸化マグネシウムからなる群から選択された少なくとも1種が好ましく、球状アルミナ及び/又は球状窒化アルミニウムがより好ましい。これらのフィラー(D)を用いた場合には、絶縁シートの硬化物の放熱性をより一層高めることができる。   In the present invention, various fillers can be used as the filler (D), but at least one selected from the group consisting of alumina, boron nitride, aluminum nitride, silicon nitride, silicon carbide, zinc oxide and magnesium oxide. Seeds are preferred, and spherical alumina and / or spherical aluminum nitride are more preferred. When these fillers (D) are used, the heat dissipation of the cured product of the insulating sheet can be further enhanced.

本発明に係る積層構造体は、熱伝導率が10W/m・K以上の高熱伝導体の少なくとも片面に、絶縁層を介して導電層が積層されており、該絶縁層が、本発明に従って構成された絶縁シートを硬化させて形成されていることを特徴とする。   In the laminated structure according to the present invention, a conductive layer is laminated on at least one surface of a high thermal conductor having a thermal conductivity of 10 W / m · K or more via an insulating layer, and the insulating layer is configured according to the present invention. The insulating sheet thus formed is cured.

本発明に係る積層構造体のある特定の局面では、前記高熱伝導体は金属とされている。   In a specific aspect of the laminated structure according to the present invention, the high thermal conductor is a metal.

本発明に係る絶縁シートでは、上記成分(A)〜(D)が併用されており、しかも未硬化状態の絶縁シートの25℃での曲げ弾性率が10〜1000MPaの範囲にあり、かつ、絶縁シートが硬化されたときに、絶縁シートの硬化物の25℃での曲げ弾性率が1000〜50000MPaの範囲にあり、回転型動的粘弾性測定装置を用いて測定された25℃での未硬化状態の絶縁シートのtanδが0.1〜1.0の範囲であり、かつ未硬化状態での絶縁シートを25℃から250℃まで昇温させた場合の絶縁シートのtanδの最大値が1.0〜5.0であるので、絶縁シートの未硬化状態でのハンドリング性を高めることができ、しかも絶縁シートを硬化させることにより、接着性に優れた硬化物を得ることができる。また、本発明に係る絶縁シートを硬化させて得られた硬化物では、優れた絶縁破壊特性、耐熱性及び熱伝導性を得ることができる。   In the insulating sheet according to the present invention, the components (A) to (D) are used in combination, and the uncured insulating sheet has a flexural modulus at 25 ° C. in the range of 10 to 1000 MPa, and is insulated. When the sheet is cured, the cured product of the insulating sheet has a flexural modulus at 25 ° C. in the range of 1000 to 50000 MPa, and is uncured at 25 ° C. measured using a rotary dynamic viscoelasticity measuring device. The maximum value of tan δ of the insulating sheet when the tan δ of the insulating sheet in the state is in the range of 0.1 to 1.0 and the insulating sheet in the uncured state is raised from 25 ° C. to 250 ° C. is 1. Since it is 0-5.0, the handleability in the uncured state of an insulating sheet can be improved, and also the hardened | cured material excellent in adhesiveness can be obtained by hardening an insulating sheet. Moreover, in the hardened | cured material obtained by hardening the insulating sheet which concerns on this invention, the outstanding dielectric breakdown characteristic, heat resistance, and heat conductivity can be acquired.

本発明に係る積層構造体は、熱伝導率が10W/m・K以上の高熱伝導体の少なくとも片面に、絶縁層を介して導電層が積層されており、該絶縁層が、本発明に従って構成された絶縁シートを硬化させて形成されているので、導電層側からの熱が絶縁層を介して上記高熱伝導体に伝わり易く、該高熱伝導体によって熱を効率的に放散させることができる。さらに、積層構造体では、絶縁破壊や接着界面での剥離が生じるのを抑制することができる。   In the laminated structure according to the present invention, a conductive layer is laminated on at least one surface of a high thermal conductor having a thermal conductivity of 10 W / m · K or more via an insulating layer, and the insulating layer is configured according to the present invention. Since the formed insulating sheet is cured, heat from the conductive layer side is easily transferred to the high heat conductor through the insulating layer, and heat can be efficiently dissipated by the high heat conductor. Furthermore, in the laminated structure, it is possible to suppress the occurrence of dielectric breakdown or peeling at the adhesion interface.

以下、本発明の詳細を説明する。   Details of the present invention will be described below.

本発明に係る絶縁シートは、重量平均分子量が3万以上であるポリマー(A)と、芳香族骨格を有し、かつ重量平均分子量が600以下であるエポキシモノマー(B1)及び/又は芳香族骨格を有し、かつ重量平均分子量が600以下であるオキセタンモノマー(B2)と、フェノール樹脂、又は芳香族骨格もしくは脂環式骨格を有する酸無水物、その水添加物もしくはその変性物である硬化剤(C)と、熱伝導率が30W/m・K以上であるフィラー(D)とを含有する。   The insulating sheet according to the present invention includes a polymer (A) having a weight average molecular weight of 30,000 or more, an epoxy monomer (B1) having an aromatic skeleton and a weight average molecular weight of 600 or less, and / or an aromatic skeleton. And an oxetane monomer (B2) having a weight average molecular weight of 600 or less, a phenol resin, an acid anhydride having an aromatic skeleton or an alicyclic skeleton, a water additive thereof, or a curing agent thereof (C) and a filler (D) having a thermal conductivity of 30 W / m · K or more.

本願発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、上記ポリマー(A)と、上記エポキシモノマー(B1)及び/又は上記オキセタンモノマー(B2)と、上記硬化剤(C)と、上記フィラー(D)とを組み合わせた組成を採用し、かつこの特定の組成において、未硬化状態の絶縁シートの25℃での曲げ弾性率が10〜1000MPaの範囲にあり、かつ、絶縁シートが硬化されたときに、絶縁シートの硬化物の25℃での曲げ弾性率が1000〜50000MPaの範囲にあり、回転型動的粘弾性測定装置を用いて測定された25℃での未硬化状態の絶縁シートのtanδが0.1〜1.0の範囲であり、かつ未硬化状態での絶縁シートを25℃から250℃まで昇温させた場合の絶縁シートのtanδの最大値が1.0〜5.0である構成をさらに備えることによって、未硬化状態でのハンドリング性に極めて優れているだけでなく、絶縁シートを硬化させることにより、接着性に極めて優れた硬化物を得ることができることを見出し、本発明を成すに至った。さらに、本発明の絶縁シートを硬化させて得られた硬化物では、優れた絶縁破壊特性、耐熱性及び熱伝導性を得ることができることも見出した。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors of the present application have found that the polymer (A), the epoxy monomer (B1) and / or the oxetane monomer (B2), the curing agent (C), Adopting a composition in combination with the filler (D), and in this specific composition, the uncured insulating sheet has a flexural modulus at 25 ° C. in the range of 10 to 1000 MPa, and the insulating sheet is cured. The insulation modulus of the cured product of the insulating sheet at 25 ° C. is in the range of 1000 to 50000 MPa, and the insulation in the uncured state at 25 ° C. measured using a rotary dynamic viscoelasticity measuring device. The maximum value of tan δ of the insulating sheet when the tan δ of the sheet is in the range of 0.1 to 1.0 and the insulating sheet in the uncured state is raised from 25 ° C. to 250 ° C. is 1.0 to 5 It is found that by further providing a structure of 0.0, it is possible to obtain a cured product having not only excellent handling properties in an uncured state but also extremely excellent adhesion by curing the insulating sheet. The present invention has been achieved. Furthermore, it has also been found that a cured product obtained by curing the insulating sheet of the present invention can obtain excellent dielectric breakdown characteristics, heat resistance and thermal conductivity.

(ポリマー(A))
本発明に係る絶縁シートに含まれている上記ポリマー(A)としては、重量平均分子量が3万以上であれば特に限定されない。ポリマー(A)は、単独で用いられてもよいし、2種以上が併用されてもよい。
(Polymer (A))
The polymer (A) contained in the insulating sheet according to the present invention is not particularly limited as long as the weight average molecular weight is 30,000 or more. A polymer (A) may be used independently and 2 or more types may be used together.

上記ポリマー(A)は、耐熱性を高めることができるので、芳香族骨格を有することが好ましい。芳香族骨格はポリマー全体の中に有していればよく、主鎖骨格内に含んでいてもよく、側鎖中に含んでいてもよい。耐熱性をより一層高めることができるので、ポリマー(A)は、芳香族骨格を主鎖骨格内に有することが好ましい。   Since the polymer (A) can improve heat resistance, it preferably has an aromatic skeleton. The aromatic skeleton may be included in the entire polymer, may be included in the main chain skeleton, or may be included in the side chain. Since the heat resistance can be further improved, the polymer (A) preferably has an aromatic skeleton in the main chain skeleton.

上記芳香族骨格としては、特に限定はされないが、ナフタレン骨格、フルオレン骨格、ビフェニル骨格、アントラセン骨格、ピレン骨格、キサンテン骨格、アダマンタン骨格等が挙げられる。なかでも、耐熱性がより一層高められるので、ビフェニル骨格又はフルオレン骨格が好ましい。   The aromatic skeleton is not particularly limited, and examples thereof include a naphthalene skeleton, a fluorene skeleton, a biphenyl skeleton, an anthracene skeleton, a pyrene skeleton, a xanthene skeleton, and an adamantane skeleton. Especially, since heat resistance is further improved, a biphenyl skeleton or a fluorene skeleton is preferable.

上記ポリマー(A)としては、特に限定はされず、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂などを用いることができる。   The polymer (A) is not particularly limited, and a thermoplastic resin or a thermosetting resin can be used.

上記熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン等の熱可塑性樹脂、熱可塑性ポリイミド、熱硬化性ポリイミド、ベンゾオキサジン、ポリベンゾオキサゾールとベンゾオキサジンとの反応物などといったスーパーエンプラと呼ばれている耐熱性樹脂群を使用することができる。これら熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂は、単独で用いられてもよいし、2種以上が併用されてもよい。また、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂は、それぞれ単独で用いられてもよいし、両者が併用されてもよい。   The thermoplastic resin and the thermosetting resin are not particularly limited. For example, thermoplastic resins such as polyphenylene sulfide, polyarylate, polysulfone, polyethersulfone, polyetheretherketone, and polyetherketone, A heat-resistant resin group called super engineering plastics such as plastic polyimide, thermosetting polyimide, benzoxazine, and a reaction product of polybenzoxazole and benzoxazine can be used. These thermoplastic resins and thermosetting resins may be used alone or in combination of two or more. Moreover, a thermoplastic resin and a thermosetting resin may each be used independently, and both may be used together.

上記ポリマー(A)の中では、酸化劣化を防止することができ、かつ耐熱性をより一層高めることができるので、スチレン系重合体又はフェノキシ樹脂が好ましく、その中でもフェノキシ樹脂がより好ましい。   Among the above polymers (A), oxidative degradation can be prevented and heat resistance can be further improved, so that a styrene polymer or a phenoxy resin is preferable, and among these, a phenoxy resin is more preferable.

上記フェノキシ樹脂とは、具体的には、例えばエピハロヒドリンと2価フェノール化合物とを反応させて得られる樹脂、又は2価のエポキシ化合物と2価のフェノール化合物とを反応させて得られる樹脂のことである。   Specifically, the phenoxy resin is, for example, a resin obtained by reacting an epihalohydrin and a divalent phenol compound, or a resin obtained by reacting a divalent epoxy compound and a divalent phenol compound. is there.

上記フェノキシ樹脂としては、ビスフェノールA型骨格、ビスフェノールF型骨格、ビスフェノールA/F混合型骨格、ナフタレン骨格、フルオレン骨格、ビフェニル骨格、アントラセン骨格、ピレン骨格、キサンテン骨格、アダマンタン骨格及びジシクロペンタジエン骨格からなる群から選択された少なくとも1つの骨格を有するフェノキシ樹脂が好ましい。中でも、耐熱性をより一層高めることができるので、ビスフェノールA型骨格、ビスフェノールF型骨格、ビスフェノールA/F混合型骨格、ナフタレン骨格、フルオレン骨格及びビフェニル骨格からなる群から選択された少なくとも1種の骨格を有するフェノキシ樹脂がより好ましく、フルオレン骨格及び/又はビフェニル骨格を有するフェノキシ樹脂が更に好ましい。   Examples of the phenoxy resin include bisphenol A skeleton, bisphenol F skeleton, bisphenol A / F mixed skeleton, naphthalene skeleton, fluorene skeleton, biphenyl skeleton, anthracene skeleton, pyrene skeleton, xanthene skeleton, adamantane skeleton and dicyclopentadiene skeleton. Phenoxy resins having at least one skeleton selected from the group consisting of Among them, since the heat resistance can be further improved, at least one selected from the group consisting of a bisphenol A skeleton, a bisphenol F skeleton, a bisphenol A / F mixed skeleton, a naphthalene skeleton, a fluorene skeleton, and a biphenyl skeleton. A phenoxy resin having a skeleton is more preferable, and a phenoxy resin having a fluorene skeleton and / or a biphenyl skeleton is still more preferable.

上記フェノキシ樹脂は、主鎖中に多環式芳香族骨格を有することが好ましい。また、上記フェノキシ樹脂は、主鎖中に、下記式(4)〜(9)で表される骨格のうち、少なくとも1つの骨格を有することがより好ましい。   The phenoxy resin preferably has a polycyclic aromatic skeleton in the main chain. The phenoxy resin more preferably has at least one skeleton among the skeletons represented by the following formulas (4) to (9) in the main chain.

Figure 2009231249
Figure 2009231249

上記式(4)中、Rは互いに同一であっても異なっていてもよく水素原子、炭素数1〜10の炭化水素基又はハロゲン元素から選ばれる基であり、Xは単結合、炭素数1〜7の2価の炭化水素基、−O−、−S−、−SO−、又は−CO−から選ばれる基である。 In the above formula (4), R 1 may be the same or different from each other and is a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a halogen element, and X 1 is a single bond or carbon. It is a group selected from a divalent hydrocarbon group of formulas 1 to 7, —O—, —S—, —SO 2 —, or —CO—.

Figure 2009231249
Figure 2009231249

上記式(5)中、R1aは互いに同一であっても異なっていてもよく水素原子、炭素数1〜10の炭化水素基又はハロゲン元素から選ばれる基であり、Rは、水素原子、炭素数1〜10の炭化水素基又はハロゲン元素から選ばれる基であり、Rは、水素原子又は炭素数1〜10の炭化水素基であり、mは0〜5の整数である。 In the formula (5), R 1a may be the same as or different from each other, and is a group selected from a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or a halogen element, and R 2 is a hydrogen atom, It is a group selected from a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a halogen element, R 3 is a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and m is an integer of 0 to 5.

Figure 2009231249
Figure 2009231249

上記式(6)中、R1bは互いに同一であっても異なっていてもよく水素原子、炭素数1〜10の炭化水素基又はハロゲン元素から選ばれる基であり、Rは互いに同一であっても異なっていてもよく水素原子、炭素数1〜10の炭化水素基又はハロゲン元素から選ばれる基であり、lは0〜4の整数である。 In the above formula (6), R 1b may be the same as or different from each other, and is a group selected from a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or a halogen element, and R 4 is the same as each other. Or a group selected from a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or a halogen element, and l is an integer of 0 to 4.

Figure 2009231249
Figure 2009231249

Figure 2009231249
Figure 2009231249

上記式(8)中、R、Rは水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、ハロゲン原子から選ばれるものであり、Xは−SO−、−CH−、−C(CH−、又は−O−のいずれかであり、kは0または1の値である。 In the above formula (8), R 5 and R 6 are selected from a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and a halogen atom, and X 2 is —SO 2 —, —CH 2 —, —C ( CH 3 ) 2 — or —O—, and k is a value of 0 or 1.

Figure 2009231249
Figure 2009231249

上記ポリマー(A)としては、例えば、下記式(10)又は下記式(11)で表されるフェノキシ樹脂を好適に用いることができる。   As said polymer (A), the phenoxy resin represented, for example by following formula (10) or following formula (11) can be used conveniently.

Figure 2009231249
Figure 2009231249

上記式(10)中、Aは上記式(4)〜(6)のいずれかで表される構造を有し、かつその構成は上記式(4)で表される構造が0〜60モル%、上記式(5)で表される構造が5〜95モル%、及び上記式(6)で表される構造が5〜95モル%であり、Aは水素原子、又は上記式(7)で表される基であり、nは平均値で25〜500の数である。 In the above formula (10), A 1 has a structure represented by any of the above formulas (4) to (6), and the structure is 0 to 60 mol of the structure represented by the above formula (4). %, The structure represented by the above formula (5) is 5 to 95 mol%, and the structure represented by the above formula (6) is 5 to 95 mol%, and A 2 is a hydrogen atom or the above formula (7 ), And n 1 is an average value of 25 to 500.

Figure 2009231249
Figure 2009231249

上記式(11)中、Aは上記式(8)又は上記式(9)で表される構造を有し、nは少なくとも21以上の値である。 In the above formula (11), A 3 has a structure represented by the above formula (8) or the above formula (9), and n 2 is a value of at least 21 or more.

上記ポリマー(A)のガラス転移温度Tgは、60〜200℃の範囲が好ましく、より好ましくは90〜180℃の範囲である。ポリマー(A)のTgが低すぎると、樹脂が熱劣化する場合があり、高すぎると、他の樹脂との相溶性が悪くなり、結果として絶縁シートのハンドリング性、並びに絶縁シートの硬化物の耐熱性が低下することがある。   The glass transition temperature Tg of the polymer (A) is preferably in the range of 60 to 200 ° C, more preferably in the range of 90 to 180 ° C. If the Tg of the polymer (A) is too low, the resin may be thermally deteriorated. If the Tg is too high, the compatibility with other resins is deteriorated. As a result, the handling property of the insulating sheet and the cured product of the insulating sheet are deteriorated. Heat resistance may decrease.

上記ポリマー(A)がフェノキシ樹脂である場合、ガラス転移温度Tgは、95℃以上が好ましく、110〜200℃の範囲がより好ましく、110〜180℃の範囲がさらに好ましい。フェノキシ樹脂のTgが低すぎると、樹脂が熱劣化することがあり、高すぎると、他の樹脂との相溶性が悪くなり、結果として絶縁シートの取扱い性、並びに絶縁シートの硬化物の耐熱性が低下することがある。   When the polymer (A) is a phenoxy resin, the glass transition temperature Tg is preferably 95 ° C or higher, more preferably 110 to 200 ° C, and still more preferably 110 to 180 ° C. If the Tg of the phenoxy resin is too low, the resin may be thermally deteriorated. If the Tg is too high, the compatibility with other resins deteriorates. As a result, the handling properties of the insulating sheet and the heat resistance of the cured product of the insulating sheet are reduced. May decrease.

上記ポリマー(A)の重量平均分子量は、3万以上である。ポリマー(A)の重量平均分子量は、3万〜100万の範囲が好ましく、より好ましくは、4万〜25万の範囲である。重量平均分子量が小さすぎると、熱劣化することがあり、大きすぎると、他の樹脂との相溶性が悪くなり、結果として絶縁シートの取扱い性、並びに絶縁シートの硬化物の耐熱性が低下することがある。   The polymer (A) has a weight average molecular weight of 30,000 or more. The weight average molecular weight of the polymer (A) is preferably in the range of 30,000 to 1,000,000, more preferably in the range of 40,000 to 250,000. If the weight average molecular weight is too small, thermal degradation may occur. If the weight average molecular weight is too large, compatibility with other resins is deteriorated. As a result, the handling property of the insulating sheet and the heat resistance of the cured product of the insulating sheet are lowered. Sometimes.

上記ポリマー(A)と、上記エポキシモノマー(B1)及び/又は上記オキセタンモノマー(B2)と、上記硬化剤(C)とを含む絶縁シートに含まれている全樹脂成分の合計100重量%中に、ポリマー(A)は20〜60重量%の割合、好ましくは30〜50重量%の割合で、かつポリマー(A)と、エポキシモノマー(B1)及び/又はオキセタンモノマー(B2)との合計が100重量%未満となる割合で含まれる。ポリマー(A)が少なすぎると、絶縁シートのハンドリング性が低下することがあり、多すぎると、フィラー(D)の分散が困難になることがある。なお、全樹脂成分とは、ポリマー(A)、エポキシモノマー(B1)、オキセタンモノマー(B2)、硬化剤(C)及び必要に応じて添加される他の樹脂構成成分の総和をいうものとする。   In a total of 100% by weight of all resin components contained in the insulating sheet containing the polymer (A), the epoxy monomer (B1) and / or the oxetane monomer (B2), and the curing agent (C). The polymer (A) is 20 to 60% by weight, preferably 30 to 50% by weight, and the total of the polymer (A) and the epoxy monomer (B1) and / or oxetane monomer (B2) is 100. It is contained in a proportion of less than% by weight. When there are too few polymers (A), the handleability of an insulating sheet may fall, and when there are too many, dispersion | distribution of a filler (D) may become difficult. The total resin component means the sum of the polymer (A), the epoxy monomer (B1), the oxetane monomer (B2), the curing agent (C), and other resin components added as necessary. .

(エポキシモノマー(B1)及びオキセタンモノマー(B2))
本発明に係る絶縁シートは、芳香族骨格を有し、かつ重量平均分子量が600以下のエポキシモノマー(B1)、及び/又は芳香族骨格を有し、かつ重量平均分子量が600以下のオキセタンモノマー(B2)を含む。絶縁シートは、エポキシモノマー(B1)とオキセタンモノマー(B2)との内のいずれか一方のみを含んでいてもよいし、両者を含んでいてもよい。
(Epoxy monomer (B1) and oxetane monomer (B2))
The insulating sheet according to the present invention has an aromatic skeleton and an epoxy monomer (B1) having a weight average molecular weight of 600 or less, and / or an oxetane monomer having an aromatic skeleton and a weight average molecular weight of 600 or less ( B2). The insulating sheet may contain only one of the epoxy monomer (B1) and the oxetane monomer (B2), or may contain both.

上記エポキシモノマー(B1)としては、特に限定はされないが、例えば、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ビスフェノールS型のビスフェノール骨格を有するエポキシモノマー;ジシクロペンタジエンジオキシド、ジシクロペンタジエン骨格を有するフェノールノボラックエポキシモノマーなどのジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシモノマー;1−グリシジルナフタレン、2−グリシジルナフタレン、1,2−ジグリシジルナフタレン、1,5−ジグリシジルナフタレン、1,6−ジグリシジルナフタレン、1,7−ジグリシジルナフタレン、2,7−ジグリシジルナフタレン、トリグリシジルナフタレン、1,2,5,6−テトラグリシジルナフタレン等のナフタレン骨格を有するエポキシモノマー;1,3−ビス(4−グリシジルオキシフェニル)アダマンテン、2,2−ビス(4−グリシジルオキシフェニル)アダマンテン等のアダマンテン骨格を有するエポキシモノマー;9,9−ビス(4−グリシジルオキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−グリシジルオキシ−3−メチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−グリシジルオキシ−3−クロロフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−グリシジルオキシ−3−ブロモフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−グリシジルオキシ−3−フルオロフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−グリシジルオキシ−3−メトキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−グリシジルオキシ−3,5−ジメチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−グリシジルオキシ−3,5−ジクロロフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−グリシジルオキシ−3,5−ジブロモフェニル)フルオレン等のフルオレン骨格を有するエポキシモノマー、4,4’−ジグリシジルビフェニル、4,4’−ジグリシジル−3,3’,5,5’−テトラメチルビフェニル等のビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂;1,1’−バイ(2,7−グリシジルオキシナフチル)メタン、1,8’−バイ(2,7−グリシジルオキシナフチル)メタン、1,1’−バイ(3,7−グリシジルオキシナフチル)メタン、1,8’−バイ(3,7−グリシジルオキシナフチル)メタン、1,1’−バイ(3,5−グリシジルオキシナフチル)メタン、1,8’−バイ(3,5−グリシジルオキシナフチル)メタン、1,2’−バイ(2,7−グリシジルオキシナフチル)メタン、1,2’−バイ(3,7−グリシジルオキシナフチル)メタン、1,2’−バイ(3,5−グリシジルオキシナフチル)メタン等のバイ(グリシジルオキシフェニル)メタン骨格を有するエポキシモノマー;1,3,4,5,6,8−ヘキサメチル−2,7−ビス−オキシラニルメトキシ−9−フェニル−9H−キサンテン等のキサンテン骨格を有するエポキシモノマー;アントラセン骨格やピレン骨格を有するエポキシモノマー等が挙げられる。これらのエポキシモノマー(B1)は、1種のみが用いられてもよいし、2種以上が併用されてもよい。   The epoxy monomer (B1) is not particularly limited. For example, an epoxy monomer having a bisphenol skeleton of bisphenol A type, bisphenol F type or bisphenol S type; a phenol novolak having a dicyclopentadiene dioxide or dicyclopentadiene skeleton. Epoxy monomers having a dicyclopentadiene skeleton such as epoxy monomers; 1-glycidylnaphthalene, 2-glycidylnaphthalene, 1,2-diglycidylnaphthalene, 1,5-diglycidylnaphthalene, 1,6-diglycidylnaphthalene, 1,7 Epoxy monomers having a naphthalene skeleton such as diglycidylnaphthalene, 2,7-diglycidylnaphthalene, triglycidylnaphthalene, 1,2,5,6-tetraglycidylnaphthalene; 1,3-bis ( -Epoxy monomer having an adamantene skeleton such as glycidyloxyphenyl) adamantene and 2,2-bis (4-glycidyloxyphenyl) adamantene; 9,9-bis (4-glycidyloxyphenyl) fluorene, 9,9-bis (4 -Glycidyloxy-3-methylphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-glycidyloxy-3-chlorophenyl) fluorene, 9,9-bis (4-glycidyloxy-3-bromophenyl) fluorene, 9,9- Bis (4-glycidyloxy-3-fluorophenyl) fluorene, 9,9-bis (4-glycidyloxy-3-methoxyphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-glycidyloxy-3,5-dimethylphenyl) Fluorene, 9,9-bis (4-glycidyloxy-3,5-di (Lolophenyl) fluorene, 9,9-bis (4-glycidyloxy-3,5-dibromophenyl) fluorene and other epoxy monomers having a fluorene skeleton, 4,4′-diglycidylbiphenyl, 4,4′-diglycidyl-3, Epoxy resins having a biphenyl skeleton such as 3 ′, 5,5′-tetramethylbiphenyl; 1,1′-bi (2,7-glycidyloxynaphthyl) methane, 1,8′-bi (2,7-glycidyloxy) Naphthyl) methane, 1,1′-bi (3,7-glycidyloxynaphthyl) methane, 1,8′-bi (3,7-glycidyloxynaphthyl) methane, 1,1′-bi (3,5-glycidyl) Oxynaphthyl) methane, 1,8′-bi (3,5-glycidyloxynaphthyl) methane, 1,2′-bi (2,7-glycidylo) Epoxy having a bi (glycidyloxyphenyl) methane skeleton such as xylnaphthyl) methane, 1,2'-bi (3,7-glycidyloxynaphthyl) methane, 1,2'-bi (3,5-glycidyloxynaphthyl) methane Monomer; Epoxy monomer having xanthene skeleton such as 1,3,4,5,6,8-hexamethyl-2,7-bis-oxiranylmethoxy-9-phenyl-9H-xanthene; having anthracene skeleton or pyrene skeleton An epoxy monomer etc. are mentioned. As for these epoxy monomers (B1), only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.

上記オキセタンモノマー(B2)としては、特に限定はされないが、例えば、4,4’−ビス[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシメチル]ビフェニル、1,4−ベンゼンジカルボン酸ビス[(3−エチル−3−オキセタニル)メチル]エステル、1,4−ビス[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシメチル]ベンゼン、オキセタン化フェノールノボラック等が挙げられる。これらのオキセタンモノマー(B2)は、1種のみが用いられてもよいし、2種以上が併用されてもよい。   The oxetane monomer (B2) is not particularly limited. For example, 4,4′-bis [(3-ethyl-3-oxetanyl) methoxymethyl] biphenyl, bis-1,4-benzenedicarboxylate [(3- Ethyl-3-oxetanyl) methyl] ester, 1,4-bis [(3-ethyl-3-oxetanyl) methoxymethyl] benzene, oxetated phenol novolac and the like. As for these oxetane monomers (B2), only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.

上記エポキシモノマー(B1)及び/又はオキセタンモノマー(B2)の重量平均分子量は、600以下である。エポキシモノマー(B1)及び/又はオキセタンモノマー(B2)の重量平均分子量の好ましい下限は200、好ましい上限は550である。重量平均分子量が小さすぎると、揮発性が高すぎて絶縁シートの取扱い性が低下することがあり、大きすぎると、シートが固くかつ脆くなったり、接着力が低下したりすることがある。   The epoxy monomer (B1) and / or oxetane monomer (B2) has a weight average molecular weight of 600 or less. The preferable lower limit of the weight average molecular weight of the epoxy monomer (B1) and / or the oxetane monomer (B2) is 200, and the preferable upper limit is 550. If the weight average molecular weight is too small, the volatility is too high and the handleability of the insulating sheet may be lowered. If it is too large, the sheet may be hard and brittle, or the adhesive force may be lowered.

上記エポキシモノマー(B1)と、上記オキセタンモノマー(B2)とを併用した場合又はいずれか一方を用いた場合には、上記ポリマー(A)と、上記エポキシモノマー(B1)及び/又は上記オキセタンモノマー(B2)と、上記硬化剤(C)とを含む絶縁シートに含まれている全樹脂成分の合計100重量%中に、エポキシモノマー(B1)及び/又はオキセタンモノマー(B2)は10〜60重量%の割合、好ましくは10〜40重量%の割合で、かつポリマー(A)と、エポキシモノマー(B1)及び/又はオキセタンモノマー(B2)との合計が100重量%未満となる割合で含まれる。   When the epoxy monomer (B1) and the oxetane monomer (B2) are used in combination or when any one of them is used, the polymer (A), the epoxy monomer (B1) and / or the oxetane monomer ( In total 100% by weight of all resin components contained in the insulating sheet containing B2) and the curing agent (C), the epoxy monomer (B1) and / or oxetane monomer (B2) is 10 to 60% by weight. , Preferably 10 to 40% by weight, and the total of polymer (A) and epoxy monomer (B1) and / or oxetane monomer (B2) is less than 100% by weight.

エポキシモノマー(B1)及び/又はオキセタンモノマー(B2)が少なすぎると、接着性や耐熱性が低下することがあり、多すぎると、絶縁シートの柔軟性が低下することがある。   When there are too few epoxy monomers (B1) and / or oxetane monomers (B2), adhesiveness and heat resistance may fall, and when too much, the softness | flexibility of an insulating sheet may fall.

(硬化剤(C))
本発明に係る絶縁シートに含まれている硬化剤(C)は、フェノール樹脂、又は芳香族骨格もしくは脂環式骨格を有する酸無水物、その水添加物もしくはその変性物である。この硬化剤(C)を用いることにより、耐熱性、耐湿性及び電気物性のバランスに優れた絶縁シートの硬化物を得ることができる。硬化剤(C)は、単独で用いられてもよいし、2種以上が併用されてもよい。
(Curing agent (C))
The curing agent (C) contained in the insulating sheet according to the present invention is a phenol resin, an acid anhydride having an aromatic skeleton or an alicyclic skeleton, a water additive thereof, or a modified product thereof. By using this hardening | curing agent (C), the hardened | cured material of the insulating sheet excellent in heat resistance, moisture resistance, and the balance of an electrical property can be obtained. A hardening | curing agent (C) may be used independently and 2 or more types may be used together.

上記フェノール樹脂としては、特に限定されないが、フェノールノボラック、o−クレゾールノボラック、p−クレゾールノボラック、t−ブチルフェノールノボラック、ジシクロペンタジエンクレゾール、ポリパラビニルフェノール、ビスフェノールA型ノボラック、キシリレン変性ノボラック、デカリン変性ノボラック、ポリ(ジ−o−ヒドロキシフェニル)メタン、ポリ(ジ−m−ヒドロキシフェニル)メタン、ポリ(ジ−p−ヒドロキシフェニル)メタン等が挙げられる。なかでも、シート柔軟性や難燃性がより一層高められるので、メラミン骨格を有するフェノール樹脂、トリアジン骨格を有するフェノール樹脂、又はアリル基を有するフェノール樹脂が好ましい。   The phenol resin is not particularly limited, but phenol novolak, o-cresol novolak, p-cresol novolak, t-butylphenol novolak, dicyclopentadiene cresol, polyparavinylphenol, bisphenol A type novolak, xylylene modified novolak, decalin modified Examples include novolak, poly (di-o-hydroxyphenyl) methane, poly (di-m-hydroxyphenyl) methane, poly (di-p-hydroxyphenyl) methane, and the like. Especially, since a sheet | seat softness | flexibility and a flame retardance are improved further, the phenol resin which has a melamine skeleton, the phenol resin which has a triazine skeleton, or the phenol resin which has an allyl group is preferable.

上記フェノール樹脂の市販品としては、明和化成社製のMEH−8005、MEH−8010、NEH−8015;ジャパンエポキシレジン社製のYLH903;大日本インキ社製のLA―7052、LA−7054、LA−7751、LA−1356、LA−3018−50P;群栄化学社製のPS6313及びPS6492等が挙げられる。   Examples of commercially available phenol resins include MEH-8005, MEH-8010, NEH-8015 manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd .; YLH903 manufactured by Japan Epoxy Resin; LA-7052, LA-7054, LA- 7751, LA-1356, LA-3018-50P; PS6313 and PS6492 manufactured by Gunei Chemical Co., Ltd.

芳香族骨格を有する酸無水物、その水添加物又はその変性物としては、特に限定されないが、例えば、スチレン/無水マレイン酸コポリマー、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、ピロメリット酸無水物、トリメリット酸無水物、4,4’−オキシジフタル酸無水物、フェニルエチニルフタル酸無水物、グリセロールビス(アンヒドロトリメリテート)モノアセテート、エチレングリコールビス(アンヒドロトリメリテート)、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸等が挙げられる。なかでも、耐水性が高められるので、メチルナジック酸無水物やトリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸が好ましい。   An acid anhydride having an aromatic skeleton, a water additive thereof, or a modified product thereof is not particularly limited. For example, styrene / maleic anhydride copolymer, benzophenone tetracarboxylic acid anhydride, pyromellitic acid anhydride, trimellitic acid Anhydride, 4,4'-oxydiphthalic anhydride, phenylethynyl phthalic anhydride, glycerol bis (anhydrotrimellitate) monoacetate, ethylene glycol bis (anhydrotrimellitate), methyltetrahydrophthalic anhydride, methyl Examples include hexahydrophthalic anhydride and trialkyltetrahydrophthalic anhydride. Of these, methylnadic acid anhydride and trialkyltetrahydrophthalic anhydride are preferable because water resistance is improved.

上記芳香族骨格を有する酸無水物、その水添加物又はその変性物の市販品としては、サートマー・ジャパン社製のSMAレジンEF30、SMAレジンEF40、SMAレジンEF60、SMAレジンEF80;マナック社製のODPA−M、PEPA;新日本理化社製のリカジットMTA―10、リカジットMTA−15、リカジットTMTA、リカジットTMEG−100、リカジットTMEG−200、リカジットTMEG−300、リカジットTMEG−500、リカジットTMEG−S、リカジットTH、リカジットHT−1A、リカジットHH、リカジットMH−700、リカジットMT−500、リカジットDSDA、リカジットTDA−100;大日本インキ化学社製のEPICLON B4400、EPICLON B650、EPICLON B570等が挙げられる。   Examples of commercially available acid anhydrides having an aromatic skeleton, water additives thereof, and modified products thereof include SMA Resin EF30, SMA Resin EF40, SMA Resin EF60, and SMA Resin EF80 manufactured by Sartomer Japan; manufactured by Manac ODPA-M, PEPA; Rikagit MTA-10, Rikagit MTA-15, Rikagit TMTA, Rikagit TMEG-100, Rikagit TMEG-200, Rikagit TMEG-300, Rikagit TMEG-500, Rikagit TMEG-S, manufactured by Shin Nippon Chemical Co., Ltd. Rikagit TH, Rikagit HT-1A, Rikagit HH, Rikagit MH-700, Rikagit MT-500, Rikagit DSDA, Rikagit TDA-100; EPICLON B4400, EPICLON B65 manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc. 0, EPICLON B570 and the like.

また、脂環式骨格を有する酸無水物、その水添加物又はその変性物としては、多脂環式骨格を有する酸無水物、テルペン系化合物と無水マレイン酸との付加反応により得られる脂環式骨格を有する酸無水物、その水添加物又はその変性物が好ましい。この場合、絶縁シートの柔軟性、耐湿性及び/又は接着性などをより一層高めることができる。また、脂環式骨格を有する酸無水物、その水添加物又はその変性物としては、メチルナジック酸無水物、ジシクロペンタジエン骨格を有する酸無水物又はその変性物等も挙げることができる。   Moreover, as an acid anhydride having an alicyclic skeleton, a water additive thereof, or a modified product thereof, an acid anhydride having a polyalicyclic skeleton, an alicyclic ring obtained by an addition reaction of a terpene compound and maleic anhydride An acid anhydride having a formula skeleton, a water additive thereof or a modified product thereof is preferred. In this case, the flexibility, moisture resistance, and / or adhesiveness of the insulating sheet can be further enhanced. Examples of the acid anhydride having an alicyclic skeleton, a water additive thereof, or a modified product thereof include methyl nadic acid anhydride, an acid anhydride having a dicyclopentadiene skeleton, or a modified product thereof.

上記脂環式骨格を有する酸無水物、その水添加物又はその変性物の市販品としては、新日本理化社製のリカジットHNA、リカジットHNA−100;ジャパンエポキシレジン社製のエピキュアYH306、エピキュアYH307、エピキュアYH308H、エピキュアYH309等が挙げられる。   Examples of commercially available acid anhydrides having the alicyclic skeleton, water additives thereof, or modified products thereof include Rikajito HNA and Rikajito HNA-100 manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd .; EpiCure YH306 and EpiCure YH307 manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd. Epicure YH308H, Epicure YH309, and the like.

また、上記硬化剤(C)としては、シートの柔軟性、耐湿性及び/又は接着性をより一層高めることができるので、下記式(1)〜(3)のいずれかで表される酸無水物がより好ましい。   Moreover, since the softness | flexibility of a sheet | seat, moisture resistance, and / or adhesiveness can be improved further as said hardening | curing agent (C), the acid anhydride represented by either of following formula (1)-(3). More preferred.

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上記式(3)中、R1及びR2はそれぞれ独立に、水素、炭素数1〜5のアルキル基、又は水酸基を示す。   In said formula (3), R1 and R2 show hydrogen, a C1-C5 alkyl group, or a hydroxyl group each independently.

硬化速度や硬化物の物性などを調整するために、上記硬化剤とともに、硬化促進剤を併用してもよい。   In order to adjust the curing speed and the physical properties of the cured product, a curing accelerator may be used in combination with the curing agent.

上記硬化促進剤としては、特に限定されないが、例えば、3級アミン、イミダゾール類、イミダゾリン類、トリアジン類、有機リン系化合物、4級ホスホニウム塩類、有機酸塩等のジアザビシクロアルケン類;オクチル酸亜鉛、オクチル酸錫やアルミニウムアセチルアセトン錯体等の有機金属化合物類;4級アンモニウム塩類;金属ハロゲン化物が挙げられる。   The curing accelerator is not particularly limited. For example, diazabicycloalkenes such as tertiary amines, imidazoles, imidazolines, triazines, organic phosphorus compounds, quaternary phosphonium salts, and organic acid salts; octylic acid Organometallic compounds such as zinc, tin octylate and aluminum acetylacetone complex; quaternary ammonium salts; metal halides.

上記硬化促進剤としては、さらに高融点イミダゾール化合物、ジシアンジアミド又はアミンをエポキシモノマー等に付加したアミン付加型促進剤等の高融点分散型潜在性促進剤、イミダゾール系、リン系又はホスフィン系の促進剤の表面をポリマーで被覆したマイクロカプセル型潜在性促進剤、アミン塩型潜在性硬化促進剤、ルイス酸塩、ブレンステッド酸塩等の高温解離型で熱カチオン重合型の潜在性硬化促進剤等に代表される潜在性硬化促進剤を使用することもできる。なかでも、硬化速度や硬化物の物性などの調整をするための反応系の制御をしやすいことから、高融点イミダゾール系硬化促進剤が好適に用いられる。これらの硬化促進剤は、単独で用いられてもよいし、2種以上が併用されてもよい。取扱性に優れているので、硬化促進剤の融点は100℃以上が好ましい。   Examples of the curing accelerator include high melting point imidazole compounds, dicyandiamide, or high melting point dispersion type latent accelerators such as amine addition type accelerators in which an amine is added to an epoxy monomer, imidazole-based, phosphorus-based or phosphine-based accelerators. Microcapsule-type latent accelerators coated with polymer, amine salt-type latent curing accelerators, high-temperature dissociation type thermal cationic polymerization type latent curing accelerators such as Lewis acid salts and Bronsted acid salts Representative latent curing accelerators can also be used. Especially, since it is easy to control the reaction system for adjusting a cure rate, the physical property of hardened | cured material, etc., a high melting point imidazole type hardening accelerator is used suitably. These hardening accelerators may be used independently and 2 or more types may be used together. Since the handleability is excellent, the curing accelerator preferably has a melting point of 100 ° C. or higher.

(フィラー(D))
本発明に係る絶縁シートに含まれるフィラー(D)は、熱伝導率が30W/m・K以上であれば特に限定されない。フィラー(D)は、単独で用いられてもよいし、2種以上が併用されてもよい。
(Filler (D))
The filler (D) contained in the insulating sheet according to the present invention is not particularly limited as long as the thermal conductivity is 30 W / m · K or more. A filler (D) may be used independently and 2 or more types may be used together.

熱伝導率が30W/m・K以上であるフィラー(D)としては、アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸化亜鉛及び酸化マグネシウムからなる群から選択された少なくとも1種が好ましい。なかでも、放熱性をさらに一層高めることができるので、球状アルミナ及び/又は球状窒化アルミニウムがより好ましい。   The filler (D) having a thermal conductivity of 30 W / m · K or more is preferably at least one selected from the group consisting of alumina, boron nitride, aluminum nitride, silicon nitride, silicon carbide, zinc oxide and magnesium oxide. . Especially, since heat dissipation can be improved further, spherical alumina and / or spherical aluminum nitride are more preferable.

上記フィラー(D)の平均粒子径は、0.1〜40μmの範囲が好ましい。平均粒子径が0.1μm未満であると、高充填が困難なことがあり、40μmを超えると、絶縁破壊特性が低下することがある。   The average particle size of the filler (D) is preferably in the range of 0.1 to 40 μm. When the average particle size is less than 0.1 μm, high filling may be difficult, and when it exceeds 40 μm, the dielectric breakdown characteristics may be deteriorated.

上記フィラー(D)の配合量としては、絶縁シート100体積%中に、50〜90体積%の範囲が好ましい。フィラー(D)が50体積%未満であると、放熱性を充分に高めることができないことがあり、90体積%を超えると、絶縁シートの柔軟性や接着性が著しく低下するおそれがある。   As a compounding quantity of the said filler (D), the range of 50-90 volume% is preferable in 100 volume% of insulating sheets. If the filler (D) is less than 50% by volume, the heat dissipation may not be sufficiently improved, and if it exceeds 90% by volume, the flexibility and adhesiveness of the insulating sheet may be significantly reduced.

(他の成分)
本発明に係る絶縁シートは、ハンドリング性をより一層高めるために、ガラスクロス、ガラス不織布、アラミド不織布等の基材物質を含んでいてもよい。もっとも、それら基材物質を含まなくても、本発明の絶縁シートは、室温(23℃)において、未硬化状態でも自立性を有し、かつ優れたハンドリング性を有する。よって、絶縁シートは基材物質を含まないことが好ましく、特にガラスクロスを含まないことが好ましい。上記基材物質を含まない場合、絶縁シートの薄膜化が可能であり、かつ絶縁シートの熱伝導率をより一層高めることができ、さらに必要に応じて絶縁シートにレーザー加工、ドリル穴開け加工等の各種加工を容易に行うこともできる。なお、自立性とは、PETフィルムや銅箔といった支持体が存在しなくても、例え未硬化状態であっても、シートの形状を保持し、シートとしての取扱いが可能であることをいうものとする。
(Other ingredients)
The insulating sheet according to the present invention may contain a base material such as glass cloth, glass nonwoven fabric, and aramid nonwoven fabric in order to further improve handling properties. However, even if these base materials are not included, the insulating sheet of the present invention is self-supporting even in an uncured state at room temperature (23 ° C.) and has excellent handling properties. Therefore, the insulating sheet preferably does not contain a base material, and particularly preferably does not contain glass cloth. When the base material is not included, the insulating sheet can be made thin, and the thermal conductivity of the insulating sheet can be further increased. Further, if necessary, the insulating sheet is laser processed, drilled, etc. These various processes can be easily performed. In addition, self-supporting means that the shape of the sheet can be maintained and handled as a sheet even in the absence of a support such as a PET film or copper foil, even in an uncured state. And

また、本発明の絶縁シートは、必要に応じて、チキソ性付与剤、分散剤、難燃剤、着色剤などを含有していてもよい。   Moreover, the insulating sheet of the present invention may contain a thixotropic agent, a dispersant, a flame retardant, a colorant, and the like as necessary.

(絶縁シート)
本発明に係る絶縁シートは、特に限定はされないが、例えば、上述した材料を混合したものを溶剤キャスト法、押し出し成膜等の方法でシート状に成形することにより得ることができる。シート状に成形する際に、脱泡することが好ましい。
(Insulating sheet)
The insulating sheet according to the present invention is not particularly limited, but can be obtained, for example, by molding a mixture of the above-described materials into a sheet shape by a method such as a solvent casting method or an extrusion film forming method. Defoaming is preferred when forming into a sheet.

本発明に係る絶縁シートの未硬化状態でのガラス転移温度(Tg)は、25℃以下である。ガラス転移温度が25℃を超えると、室温において固く、かつ脆くなる場合があり、絶縁シートのハンドリング性が低下する原因となる。   The glass transition temperature (Tg) in the uncured state of the insulating sheet according to the present invention is 25 ° C. or lower. When the glass transition temperature exceeds 25 ° C., the glass transition temperature may be hard and brittle at room temperature, which causes a decrease in handling properties of the insulating sheet.

本発明の絶縁シートの未硬化状態における25℃での曲げ弾性率は、10〜1000MPaの範囲にある。より好ましくは、20〜500MPaの範囲である。絶縁シートの未硬化状態における25℃での曲げ弾性率が10MPa未満であると、室温での未硬化状態での絶縁シートの自立性が著しく低下するために取り扱い性に劣ることがあり、1000MPaを超えると、加熱接着時においても十分に弾性率が低くならないために、絶縁シートの硬化物の接着対象物に対する密着不良が発生したり、絶縁シートと接着対象物との接着力が劣ることがある。   The bending elastic modulus in 25 degreeC in the uncured state of the insulating sheet of this invention exists in the range of 10-1000 MPa. More preferably, it is the range of 20-500 MPa. If the bending elastic modulus at 25 ° C. in the uncured state of the insulating sheet is less than 10 MPa, the self-supporting property of the insulating sheet in the uncured state at room temperature may be significantly reduced and the handling property may be inferior, and 1000 MPa If it exceeds, the elastic modulus will not be sufficiently lowered even during heat bonding, so that the adhesion of the cured product of the insulating sheet to the bonding target may occur, or the adhesive strength between the insulating sheet and the bonding target may be inferior. .

本発明の絶縁シートが硬化されたときの絶縁シートの硬化物の25℃での曲げ弾性率は、1000〜50000MPaの範囲である。より好ましくは、5000〜30000MPaの範囲である。絶縁シートの硬化物の25℃での曲げ弾性率が1000MPa未満であると、例えば、本発明の絶縁シートを用い、厚みの薄い積層基板や両面銅箔積層板等の積層体を作製した場合に、得られた積層体がたわみやすく、折れ、曲げによる破損の原因になることがあり、50000MPaを超えると、硬化物が固くかつ脆くなりすぎて、クラックなどが生じ易くなることがある。   The bending elastic modulus at 25 ° C. of the cured product of the insulating sheet when the insulating sheet of the present invention is cured is in the range of 1000 to 50000 MPa. More preferably, it is the range of 5000-30000 MPa. When the bending elastic modulus at 25 ° C. of the cured product of the insulating sheet is less than 1000 MPa, for example, when the insulating sheet of the present invention is used to produce a laminated body such as a thin laminated board or a double-sided copper foil laminated board. The obtained laminate is easy to bend and may cause breakage or breakage due to bending. If it exceeds 50000 MPa, the cured product becomes too hard and brittle, and cracks and the like may easily occur.

上記曲げ弾性率は、例えば、万能試験機RTC−1310A(オリエンテック社製)を用いて、JIS K 7111に準拠し、長さ8cm、幅1cm、厚み4mmの試験片を支点間距離6cm、速度1.5mm/分の条件で測定することができる。また、硬化物の曲げ弾性率を測定するに際し、絶縁シートの硬化物は、120℃で1時間、次に200℃で1時間の2段階の温度により硬化させることにより得ることができる。   The bending elastic modulus is, for example, a universal tester RTC-1310A (manufactured by Orientec Co., Ltd.) based on JIS K 7111. It can be measured under the condition of 1.5 mm / min. Moreover, when measuring the bending elastic modulus of hardened | cured material, the hardened | cured material of an insulating sheet can be obtained by making it harden | cure by the temperature of two steps of 120 degreeC for 1 hour and then 200 degreeC for 1 hour.

また、本発明に係る絶縁シートは、回転型動的粘弾性測定装置を用いて測定された25℃での未硬化状態の絶縁シートのtanδが0.1〜1.0の範囲、好ましくは0.1〜0.5の範囲であり、かつ未硬化状態での絶縁シートを25℃から250℃まで昇温させた場合の絶縁シートのtanδの最大値が1.0〜5.0の範囲、好ましくは1.5〜4.0の範囲である。   In the insulating sheet according to the present invention, the tan δ of the uncured insulating sheet at 25 ° C. measured using a rotary dynamic viscoelasticity measuring device is in the range of 0.1 to 1.0, preferably 0. A range of 1.0 to 5.0, and the maximum value of tan δ of the insulating sheet when the temperature of the uncured insulating sheet is raised from 25 ° C. to 250 ° C. Preferably it is the range of 1.5-4.0.

上記25℃での未硬化状態の絶縁シートのtanδが0.1未満であると、未硬化状態の絶縁シートの柔軟性が不十分であり、未硬化状態の絶縁シートが破損しやすいことがあり、1.0以上であると、未硬化状態の絶縁シートが柔らかすぎるために未硬化状態での絶縁シートのシートハンドリング性が劣ることがある。また、上記未硬化状態での絶縁シートを25℃から250℃まで昇温させた場合の絶縁シートのtanδの最大値が1.0未満であると、加熱接着時において、接着対象物に対する絶縁シートの密着性が不十分となることがある。5.0を超えると、絶縁シートの流動性が大きすぎて、加熱接着時において、絶縁シートが所望の膜厚より薄くなり、所望の絶縁破壊特性が得られないことがある。   When the tan δ of the uncured insulating sheet at 25 ° C. is less than 0.1, the flexibility of the uncured insulating sheet is insufficient and the uncured insulating sheet may be easily damaged. If it is 1.0 or more, the uncured insulating sheet is too soft, and the sheet handling property of the uncured insulating sheet may be inferior. Further, when the maximum value of tan δ of the insulating sheet when the insulating sheet in the uncured state is raised from 25 ° C. to 250 ° C. is less than 1.0, the insulating sheet for the object to be bonded at the time of heat bonding Adhesiveness may be insufficient. If it exceeds 5.0, the fluidity of the insulating sheet is too high, and the insulating sheet becomes thinner than the desired film thickness at the time of heat bonding, and the desired dielectric breakdown characteristics may not be obtained.

上記25℃での未硬化状態の絶縁シートのtanδは、回転型動的粘弾性測定装置VAR−100(レオロジカ・インスツルメンツ社製)を用いて、直径2cmの円板状の未硬化状態の絶縁シートサンプルを使用し、直径2cmのパラレル型プレートにより、25℃にて、オシレーション歪み制御モード、開始応力10Pa、周波数1Hz、歪み1%の条件で測定することができる。また、未硬化状態での絶縁シートを25℃から250℃まで昇温させた場合の絶縁シートのtanδの最大値は、上記未硬化状態の絶縁シートサンプルを、上記測定条件に加え、昇温速度30℃/分で、25℃から250℃まで昇温させることにより測定することができる。   The tan δ of the uncured insulating sheet at 25 ° C. is a disk-shaped uncured insulating sheet having a diameter of 2 cm, using a rotary dynamic viscoelasticity measuring device VAR-100 (manufactured by Rheologicala Instruments). Using a sample, a parallel type plate having a diameter of 2 cm can be measured at 25 ° C. under the conditions of an oscillation strain control mode, a starting stress of 10 Pa, a frequency of 1 Hz, and a strain of 1%. In addition, the maximum value of tan δ of the insulating sheet when the insulating sheet in the uncured state is heated from 25 ° C. to 250 ° C. is obtained by adding the uncured insulating sheet sample to the measurement conditions and increasing the rate of temperature increase. It can be measured by raising the temperature from 25 ° C. to 250 ° C. at 30 ° C./min.

本発明の特徴は、未硬化状態の絶縁シートの25℃での曲げ弾性率、絶縁シートの硬化物の25℃での曲げ弾性率、並びに回転型動的粘弾性測定装置を用いて測定された未硬化状態の絶縁シートの25℃でのtanδ及び未硬化状態での絶縁シートを25℃から250℃まで昇温させた場合の絶縁シートのtanδの最大値が、上記特定の範囲にあることにある。上記曲げ弾性率及びtanδが、上記特定の範囲内にあることで、得られる絶縁シートは、製造時及び使用時のハンドリング性が極めて高いものとなり、かつこの絶縁シートを用いて、銅箔やアルミニウム板等の高熱伝導体を導電層に接着した場合に、極めて高い接着強度を得ることができる。また、上記高熱伝導体の接着面が凹凸を有する場合に、絶縁シートの該凹凸に対する追従性を高めることができる。さらに、絶縁シートの凹凸に対する追従性が高められるので、接着界面に空隙が形成され難く、従って熱伝導率を高めることができる。   The characteristics of the present invention were measured using a bending elastic modulus at 25 ° C. of an uncured insulating sheet, a bending elastic modulus at 25 ° C. of a cured product of the insulating sheet, and a rotary dynamic viscoelasticity measuring device. The maximum value of the tan δ at 25 ° C. of the uncured insulating sheet and the tan δ of the insulating sheet when the insulating sheet in the uncured state is heated from 25 ° C. to 250 ° C. is in the specific range. is there. When the bending elastic modulus and tan δ are within the specific range, the obtained insulating sheet has extremely high handling properties at the time of manufacture and use, and using this insulating sheet, copper foil or aluminum When a high thermal conductor such as a plate is bonded to the conductive layer, extremely high adhesive strength can be obtained. Moreover, when the bonding surface of the high thermal conductor has irregularities, the followability of the insulating sheet to the irregularities can be improved. Furthermore, since the followability with respect to the unevenness of the insulating sheet is improved, it is difficult for voids to be formed at the adhesive interface, and thus the thermal conductivity can be increased.

絶縁シートの膜厚としては、特に限定はされないが、10〜300μmの範囲が好ましい。より好ましくは、30〜200μmの範囲であり、特に好ましくは40〜100μmである。膜厚が薄すぎると、絶縁性が低下することがあり、厚すぎると、金属体を導電層に接着したときに放熱性が低下することがある。   Although it does not specifically limit as a film thickness of an insulating sheet, The range of 10-300 micrometers is preferable. More preferably, it is the range of 30-200 micrometers, Most preferably, it is 40-100 micrometers. If the film thickness is too thin, the insulating property may be lowered, and if it is too thick, the heat dissipation may be lowered when the metal body is bonded to the conductive layer.

絶縁シートの硬化後の熱伝導率は、2.0W/m・K以上であることが好ましい。より好ましくは3.0W/m・K以上、更に好ましくは5.0W/m・K以上である。熱伝導率が低すぎると、充分な放熱性が得られないことがある。   The thermal conductivity after curing of the insulating sheet is preferably 2.0 W / m · K or more. More preferably, it is 3.0 W / m * K or more, More preferably, it is 5.0 W / m * K or more. If the thermal conductivity is too low, sufficient heat dissipation may not be obtained.

絶縁シートの硬化後の絶縁破壊電圧は、30kV/mm以上であることが好ましい。より好ましくは、40kV/mm以上、さらに好ましくは50kV/mm以上である。絶縁破壊電圧が低すぎると、例えば電力素子用のような大電流用途に用いた場合に充分な絶縁性が得られないことがある。   The dielectric breakdown voltage after curing of the insulating sheet is preferably 30 kV / mm or more. More preferably, it is 40 kV / mm or more, More preferably, it is 50 kV / mm or more. If the dielectric breakdown voltage is too low, sufficient insulation may not be obtained when used for high current applications such as for power devices.

絶縁シートの硬化後の体積抵抗率は、1014Ω・cm以上であることが好ましい。より好ましくは1016Ω・cm以上である。体積抵抗率が低すぎると、導体層と高熱伝導体間の絶縁を保てないことがある。 The volume resistivity after curing of the insulating sheet is preferably 10 14 Ω · cm or more. More preferably, it is 10 16 Ω · cm or more. If the volume resistivity is too low, insulation between the conductor layer and the high thermal conductor may not be maintained.

絶縁シートの硬化後の熱線膨張率は、30ppm/℃以下であることが好ましい。より好ましくは、20ppm/℃以下である。熱線膨張率が高すぎると、耐冷熱サイクル性に劣ることがある。   The coefficient of thermal expansion after curing of the insulating sheet is preferably 30 ppm / ° C. or less. More preferably, it is 20 ppm / ° C. or less. If the coefficient of thermal expansion is too high, the thermal cycle resistance may be inferior.

(積層構造体)
本発明に係る絶縁シートは、熱伝導率が10W/m・K以上の高熱伝導体を導電層に接着するのに用いられる。また、本発明に係る絶縁シートは、熱伝導率が10W/m・K以上の高熱伝導体の少なくとも片面に、絶縁層を介して導電層が積層されている積層構造体の絶縁層を構成するのに好適に用いられる。例えば、両面銅回路付き積層板又は多層配線板、銅箔、銅板、半導体素子、半導体パッケージ等の各導電層に、絶縁シートを介して金属体を接着した後、絶縁シートを硬化させることにより、上記積層構造体を得ることができる。
(Laminated structure)
The insulating sheet according to the present invention is used to bond a high thermal conductor having a thermal conductivity of 10 W / m · K or more to a conductive layer. The insulating sheet according to the present invention constitutes an insulating layer of a laminated structure in which a conductive layer is laminated on at least one surface of a high thermal conductor having a thermal conductivity of 10 W / m · K or more via an insulating layer. It is used suitably for. For example, by bonding a metal body via an insulating sheet to each conductive layer such as a laminated board with a double-sided copper circuit or a multilayer wiring board, copper foil, copper plate, semiconductor element, semiconductor package, etc., by curing the insulating sheet, The laminated structure can be obtained.

図1に、本発明の一実施形態に係る積層構造体を模式的に部分切欠正面断面図で示す。   In FIG. 1, the laminated structure which concerns on one Embodiment of this invention is typically shown with a partial notch front sectional drawing.

図1に示す積層構造体1は、発熱源としての導電層2の表面2aに、絶縁層3を介して、高熱伝導体4が積層されている。絶縁層3は、本発明の絶縁シートを硬化させて形成されている。高熱伝導体4としては、熱伝導率が10W/m・K以上の高熱伝導体が用いられている。   In the laminated structure 1 shown in FIG. 1, a high thermal conductor 4 is laminated on a surface 2 a of a conductive layer 2 as a heat source via an insulating layer 3. The insulating layer 3 is formed by curing the insulating sheet of the present invention. As the high thermal conductor 4, a high thermal conductor having a thermal conductivity of 10 W / m · K or more is used.

上記積層構造体1では、絶縁層3が高い熱伝導率を有するので、導電層2側からの熱が絶縁層3を介して上記高熱伝導体4に伝わり易い。そして、該高熱伝導体4によって熱を効率的に放散させることができる。   In the laminated structure 1, since the insulating layer 3 has a high thermal conductivity, heat from the conductive layer 2 side is easily transferred to the high thermal conductor 4 through the insulating layer 3. And heat can be efficiently dissipated by the high thermal conductor 4.

上記熱伝導率が10W/m・K以上の高熱伝導体4としては、特に限定されないが、例えば、アルミニウム、銅、アルミナ、ベリリア、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化アルミ、グラファイトシート等が挙げられる。中でも、放熱性に優れているので、銅、アルミニウムが好ましい。   The high thermal conductor 4 having a thermal conductivity of 10 W / m · K or more is not particularly limited, and examples thereof include aluminum, copper, alumina, beryllia, silicon carbide, silicon nitride, aluminum nitride, and a graphite sheet. Especially, since it is excellent in heat dissipation, copper and aluminum are preferable.

本発明に係る絶縁シートは、基板上に半導体素子が実装されている半導体装置の導電層に、熱伝導率が10W/m・K以上の高熱伝導体を接着するのに好適に用いられる。本発明に係る絶縁シートは、半導体素子以外の電子部品素子が基板上に搭載されている電子部品装置の導電層に、熱伝導率が10W/m・K以上の高熱伝導体を接着するのにも好適に用いられる。   The insulating sheet according to the present invention is suitably used for bonding a high thermal conductor having a thermal conductivity of 10 W / m · K or more to a conductive layer of a semiconductor device on which a semiconductor element is mounted on a substrate. The insulating sheet according to the present invention adheres a high thermal conductor having a thermal conductivity of 10 W / m · K or more to a conductive layer of an electronic component device in which electronic component elements other than semiconductor elements are mounted on a substrate. Are also preferably used.

半導体素子が大電流用の電力用デバイス素子の場合には、より一層高い絶縁性、あるいはより一層高い耐熱性などが求められる。従って、このような用途において、本発明の絶縁シートはより好ましく用いられる。   In the case where the semiconductor element is a power device element for a large current, a higher insulation property or a higher heat resistance is required. Therefore, in such an application, the insulating sheet of the present invention is more preferably used.

以下、本発明の具体的な実施例及び比較例を挙げることにより、本発明を明らかにする。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be clarified by giving specific examples and comparative examples of the present invention. In addition, this invention is not limited to a following example.

以下の材料を用意した。   The following materials were prepared.

[ポリマー(A)]
(1)ビスフェノールA型フェノキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製、商品名:E1256、Mw=51,000、Tg=98℃)
(2)高耐熱フェノキシ樹脂(東都化成社製、商品名:FX−293、Mw=43,700、Tg=163℃)
(3)エポキシ基含有スチレン樹脂(日本油脂社製、商品名:マープルーフG−1010S、Mw=100,000、Tg=93℃)
[Polymer (A)]
(1) Bisphenol A-type phenoxy resin (trade name: E1256, Mw = 51,000, Tg = 98 ° C., manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.)
(2) High heat resistance phenoxy resin (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., trade name: FX-293, Mw = 43,700, Tg = 163 ° C.)
(3) Epoxy group-containing styrene resin (manufactured by NOF Corporation, trade name: Marproof G-1010S, Mw = 100,000, Tg = 93 ° C.)

[ポリマー(A)以外のポリマー]
(1)エポキシ基含有アクリル樹脂(日本油脂社製、商品名:マープルーフG−0130S、Mw=9,000,Tg=69℃)
[Polymers other than polymer (A)]
(1) Epoxy group-containing acrylic resin (manufactured by NOF Corporation, trade name: Marproof G-0130S, Mw = 9,000, Tg = 69 ° C.)

[エポキシモノマー(B1)]
(1)ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン製、商品名:エピコート828US、Mw=370)
(2)ビスフェノールF型液状エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン製、商品名:エピコート806L、Mw=370)
(3)3官能グリシジルジアミン型液状エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製、商品名:エピコート630、Mw=300)
(4)フルオレン骨格エポキシ樹脂(大阪ガスケミカル社製、商品名:オンコートEX1011、Mw=486)
(5)ナフタレン骨格液状エポキシ樹脂(大日本インキ化学社製、商品名:EPICLON HP−4032D、Mw=304)
[Epoxy monomer (B1)]
(1) Bisphenol A type liquid epoxy resin (made by Japan Epoxy Resin, trade name: Epicoat 828US, Mw = 370)
(2) Bisphenol F type liquid epoxy resin (made by Japan Epoxy Resin, trade name: Epicoat 806L, Mw = 370)
(3) Trifunctional glycidyldiamine type liquid epoxy resin (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., trade name: Epicoat 630, Mw = 300)
(4) Fluorene skeleton epoxy resin (manufactured by Osaka Gas Chemical Co., Ltd., trade name: ONCOAT EX1011, Mw = 486)
(5) Naphthalene skeleton liquid epoxy resin (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd., trade name: EPICLON HP-4032D, Mw = 304)

[オキセタンモノマー(B2)]
(1)ベンゼン骨格オキセタン樹脂(宇部興産社製、商品名:エタナコールOXTP、Mw=362.4)
[Oxetane monomer (B2)]
(1) Benzene skeleton oxetane resin (manufactured by Ube Industries, trade name: etanacol OXTP, Mw = 362.4)

[エポキシモノマー(B1)及びオキセタンモノマー(B2)以外のモノマー]
(1)ヘキサヒドロフタル酸骨格液状エポキシ樹脂(日本化薬社製、商品名:AK−601、Mw=284)
(2)ビスフェノールA型固体状エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製、商品名:1003、Mw=1300)
[Monomers other than epoxy monomer (B1) and oxetane monomer (B2)]
(1) Hexahydrophthalic acid skeleton liquid epoxy resin (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name: AK-601, Mw = 284)
(2) Bisphenol A type solid epoxy resin (product name: 1003, Mw = 1300, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.)

[硬化剤(C)]
(1)脂環式骨格酸無水物(新日本理化社製、商品名:MH−700)
(2)芳香族骨格酸無水物(サートマー・ジャパン社製、商品名:SMAレジンEF60)
(3)多脂環式骨格酸無水物(新日本理化社製、商品名:HNA−100)
(4)テルペン骨格酸無水物(ジャパンエポキシレジン社製、商品名:エピキュアYH−306)
(5)ビフェニル骨格フェノール樹脂(明和化成社製、商品名:MEH−7851−S)
(6)アリル骨格フェノール樹脂(ジャパンエポキシレジン社製、商品名:YLH−903)
(7)トリアジン骨格フェノール樹脂(大日本インキ化学社製、商品名:フェノライトKA−7052−L2)
(8)メラミン骨格フェノール樹脂(群栄化学工業社製、商品名:PS−6492)
(9)イソシアヌル変性固体分散型イミダゾール(イミダゾール系硬化促進剤、四国化成社製、商品名:2MZA−PW)
[Curing agent (C)]
(1) Alicyclic skeleton acid anhydride (manufactured by Shin Nippon Chemical Co., Ltd., trade name: MH-700)
(2) Aromatic skeleton acid anhydride (manufactured by Sartomer Japan, trade name: SMA resin EF60)
(3) Polyalicyclic skeleton acid anhydride (manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd., trade name: HNA-100)
(4) Terpene skeleton acid anhydride (trade name: Epicure YH-306, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.)
(5) Biphenyl skeleton phenolic resin (Madewa Kasei Co., Ltd., trade name: MEH-7851-S)
(6) Allyl skeleton phenol resin (product name: YLH-903, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.)
(7) Triazine skeleton phenolic resin (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd., trade name: Phenolite KA-7052-L2)
(8) Melamine skeleton phenol resin (manufactured by Gunei Chemical Industry Co., Ltd., trade name: PS-6492)
(9) Isocyanur-modified solid dispersion type imidazole (imidazole curing accelerator, manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd., trade name: 2MZA-PW)

[フィラー(D)]
(1)球状アルミナ(デンカ社製、商品名:DAM−10、平均粒径10μm、熱伝導率36W/m・K)
(2)窒化ホウ素(昭和電工社製、商品名:UHP−1、平均粒径8μm、熱伝導率60W/m・K)
(3)窒化アルミ(東洋アルミ社製、商品名:TOYALNITE−FLX、平均粒径14μm、熱伝導率200W/m・K)
[Filler (D)]
(1) Spherical alumina (Denka Co., Ltd., trade name: DAM-10, average particle size 10 μm, thermal conductivity 36 W / m · K)
(2) Boron nitride (manufactured by Showa Denko KK, trade name: UHP-1, average particle size 8 μm, thermal conductivity 60 W / m · K)
(3) Aluminum nitride (manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd., trade name: TOYALNITE-FLX, average particle size 14 μm, thermal conductivity 200 W / m · K)

[フィラー(D)以外のフィラー]
ヒュームドシリカ(トクヤマ社製、商品名:MT−10、熱伝導率1.3W/m・K)
[Fillers other than filler (D)]
Fumed silica (trade name: MT-10, manufactured by Tokuyama Corporation, thermal conductivity 1.3 W / m · K)

[添加剤]
(1)エポキシシランカップリング剤(信越化学社製、商品名:KBE403)
[Additive]
(1) Epoxysilane coupling agent (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name: KBE403)

[溶剤]
(1)メチルエチルケトン
[solvent]
(1) Methyl ethyl ketone

(実施例1)
ホモディスパー型攪拌機を用い、下記の表1に示す割合(配合単位は重量部)で各原料を配合・混練し、絶縁材料を調製した。
Example 1
Using a homodisper type stirrer, each raw material was blended and kneaded in the proportions shown in Table 1 below (the blending unit is by weight) to prepare an insulating material.

上記絶縁材料を膜厚50μmの離型PETシートに100μm厚に塗工し、90℃オーブンにて30分乾燥して、PETシート上に絶縁シートを作製した。   The insulating material was applied to a release PET sheet having a thickness of 50 μm to a thickness of 100 μm and dried in an oven at 90 ° C. for 30 minutes to produce an insulating sheet on the PET sheet.

(実施例2〜20及び比較例1〜4)
使用した各原料の種類及び配合量を下記の表1、2に示すようにしたこと以外は、実施例1と同様にして絶縁材料を調製し、上記PETシート上に絶縁シートを作製した。
(Examples 2 to 20 and Comparative Examples 1 to 4)
An insulating material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the types and blending amounts of the raw materials used were as shown in Tables 1 and 2 below, and an insulating sheet was produced on the PET sheet.

(実施例及び比較例の評価)
上記のようにして得られた各絶縁シートについて以下の項目を評価した。
(Evaluation of Examples and Comparative Examples)
The following items were evaluated for each insulating sheet obtained as described above.

(1.ハンドリング性)
PETシートと、該PETシート上に形成された絶縁シートとを有する積層シートを460mm×610mm角に切り出したテストサンプルを用意した。このテストサンプルにおいて、室温(23℃)でPETシートから未硬化状態の絶縁シートを剥離したときのハンドリング性を下記の基準で評価した。
(1. Handling property)
A test sample was prepared by cutting a laminated sheet having a PET sheet and an insulating sheet formed on the PET sheet into a 460 mm × 610 mm square. In this test sample, the handling property when the uncured insulating sheet was peeled from the PET sheet at room temperature (23 ° C.) was evaluated according to the following criteria.

◎:絶縁シートの変形がなく、容易に剥離可能。タック性もなく非常に取扱い易い
〇:絶縁シートの変形がなく、容易に剥離可能だが僅かにタック性があり取扱いには注意が必要
△:絶縁シートを剥離できるが、シート伸びや破断が発生する
×:絶縁シートを剥離できない
A: The insulation sheet is not deformed and can be easily peeled off. Very easy to handle without tackiness ○: Insulation sheet is not deformed and can be easily peeled off, but it is slightly tacky and requires care in handling △: Insulation sheet can be peeled off, but sheet elongation or breakage occurs ×: The insulating sheet cannot be peeled off

(2.自立性)
上記ハンドリング性の評価において、PETシートから剥離された後の未硬化状態の絶縁シートの四角を固定して、該四角が互いに水平方向に位置するように絶縁シートを宙吊りにし、23℃で10分間放置した。放置後の絶縁シートの変形を観察し、自立性を下記の基準で評価した。
(2. Independence)
In the evaluation of the handling property, the squares of the uncured insulating sheet after being peeled off from the PET sheet are fixed, and the insulating sheet is suspended in the air so that the squares are positioned in the horizontal direction. I left it alone. The deformation of the insulating sheet after being allowed to stand was observed, and the self-supporting property was evaluated according to the following criteria.

◎:絶縁シートが下方に向かって殆どたわんでおらず、絶縁シートの鉛直方向におけるたわみ距離(変形度合い)が1cm以内
○:絶縁シートが下方に向かって僅かにたわんでおり、絶縁シートの鉛直方向におけるたわみ距離(変形度合い)が3cm以内
△:絶縁シートが下方に向かってたわんでおり、絶縁シートの鉛直方向におけるたわみ距離(変形度合い)が5cm以内
×:絶縁シートが下方に向かってたわんでおり、絶縁シートの鉛直方向におけるたわみ距離(変形度合い)が5cmを超える、又は絶縁シートの破れが発生する
A: The insulating sheet is hardly bent downward, and the insulating sheet has a deflection distance (degree of deformation) within 1 cm. ○: The insulating sheet is slightly bent downward, and the insulating sheet is vertical. Deflection distance (deformation degree) within 3 cm within Δ: Insulation sheet is bent downward, insulation sheet vertical deflection distance (deformation degree) is within 5 cm ×: Insulation sheet is bent downward The deflection distance (degree of deformation) in the vertical direction of the insulating sheet exceeds 5 cm, or the insulating sheet breaks.

(3.ガラス転移温度)
セイコーインスツルメンツ社製、示差走査熱量測定装置「DSC220C」を用いて、3℃/分の昇温速度で未硬化状態の絶縁シートのガラス転移温度を測定した。
(3. Glass transition temperature)
Using a differential scanning calorimeter “DSC220C” manufactured by Seiko Instruments Inc., the glass transition temperature of the uncured insulating sheet was measured at a heating rate of 3 ° C./min.

(4.曲げ弾性率)
万能試験機RTC−1310A(オリエンテック社製)を用いて、JIS K 7111に準拠し、長さ8cm、幅1cm、厚み4mmの試験片を支点間距離6cm、速度1.5mm/分の条件で測定することにより、未硬化状態の絶縁シートの25℃での曲げ弾性率を測定した。
(4. Flexural modulus)
Using a universal testing machine RTC-1310A (manufactured by Orientec Co., Ltd.), in accordance with JIS K 7111, a test piece having a length of 8 cm, a width of 1 cm and a thickness of 4 mm was obtained under the conditions of a distance between supporting points of 6 cm and a speed of 1.5 mm / min. By measuring, the bending elastic modulus at 25 ° C. of the uncured insulating sheet was measured.

また、絶縁シートを120℃で1時間、その後200℃で1時間硬化させ、絶縁シートの硬化物を得た。未硬化状態の絶縁シートと同様に万能試験機(オリエンテック社製)を用いて、JIS K 7111に準拠し、長さ8cm、幅1cm、厚み4mmの試験片を支点間距離6cm、速度1.5mm/分の条件で測定することにより、得られた絶縁シートの硬化物の25℃での曲げ弾性率を測定した。   The insulating sheet was cured at 120 ° C. for 1 hour and then at 200 ° C. for 1 hour to obtain a cured product of the insulating sheet. Using a universal testing machine (Orientec Co., Ltd.) in the same manner as the uncured insulating sheet, a test piece having a length of 8 cm, a width of 1 cm, and a thickness of 4 mm was obtained at a distance between fulcrums of 6 cm and a speed of 1. By measuring under the condition of 5 mm / min, the flexural modulus at 25 ° C. of the cured product of the obtained insulating sheet was measured.

(5.弾性率)
回転型動的粘弾性測定装置VAR−100(レオロジカ・インスツルメンツ社製)を用いて、直径2cmの円板状の未硬化状態の絶縁シートサンプルを使用し、直径2cmのパラレル型プレートにより、オシレーション歪み制御モード、開始応力10Pa、周波数1Hz、歪み1%の条件で、未硬化状態の絶縁シートの25℃でのtanδを測定した。また、未硬化状態での絶縁シートを25℃から250℃まで昇温させた場合の絶縁シートのtanδの最大値は、上記未硬化状態の絶縁シートサンプルを、上記測定条件に加え、昇温速度30℃/分で、25℃から250℃まで昇温させることにより測定した。
(5. Elastic modulus)
Using a rotary dynamic viscoelasticity measuring device VAR-100 (manufactured by Rheologicala Instruments), a disk-shaped uncured insulating sheet sample with a diameter of 2 cm is used, and oscillation is performed by a parallel plate with a diameter of 2 cm. The tan δ at 25 ° C. of the uncured insulating sheet was measured under the conditions of the strain control mode, the starting stress of 10 Pa, the frequency of 1 Hz, and the strain of 1%. In addition, the maximum value of tan δ of the insulating sheet when the insulating sheet in the uncured state is heated from 25 ° C. to 250 ° C. is obtained by adding the uncured insulating sheet sample to the measurement conditions and increasing the rate of temperature increase. It was measured by raising the temperature from 25 ° C. to 250 ° C. at 30 ° C./min.

(6.熱伝導率)
絶縁シートの熱伝導率を、京都電子工業社製熱伝導率計「迅速熱伝導率計QTM−500」を用いて測定した。
(6. Thermal conductivity)
The thermal conductivity of the insulating sheet was measured using a thermal conductivity meter “rapid thermal conductivity meter QTM-500” manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.

(7.放熱性)
絶縁シートを1mm厚のアルミ板と35μm厚の電解銅箔間に挟み、真空プレス機で4MPaの圧力を保持しながら120℃で1時間、更に200℃で1時間絶縁シートをプレス硬化し、金属ベース基板の銅張り積層板を形成した。得られた銅張り積層板の銅箔面を同サイズの100℃に温度制御した表面平滑な発熱体に20kgf/cmの圧力で押しつけ、アルミ板面の温度を熱電対により測定し、発熱体との温度差より下記の基準で放熱性を判断した。
(7. Heat dissipation)
An insulating sheet is sandwiched between an aluminum plate having a thickness of 1 mm and an electrolytic copper foil having a thickness of 35 μm, and the insulating sheet is press-cured at 120 ° C. for 1 hour and further at 200 ° C. for 1 hour while maintaining a pressure of 4 MPa with a vacuum press machine. A copper-clad laminate of the base substrate was formed. The copper foil surface of the obtained copper-clad laminate was pressed against a smooth surface heating element having the same size controlled at 100 ° C. with a pressure of 20 kgf / cm 2 , and the temperature of the aluminum plate surface was measured with a thermocouple. The heat dissipation was judged according to the following criteria from the difference in temperature.

◎:発熱体とアルミ板面の温度差が3℃以内
○:発熱体とアルミ板面の温度差が3℃を超え、6℃以内
△:発熱体とアルミ板面の温度差が6℃を超え、10℃以内
×:発熱体とアルミ板面の温度差が10℃を超える
◎: Temperature difference between the heating element and the aluminum plate surface is within 3 ℃ ○: Temperature difference between the heating element and the aluminum plate surface exceeds 3 ℃, within 6 ℃ △: Temperature difference between the heating element and the aluminum plate surface is 6 ℃ Exceeding and within 10 ° C ×: Temperature difference between heating element and aluminum plate exceeds 10 ° C

(8.引き剥がし強さ)
絶縁シートを1mm厚のアルミ板と35μm厚の電解銅箔間に挟み、真空プレス機で4MPaの圧力を保持しながら120℃で1時間、更に200℃で1時間絶縁シートをプレス硬化し、金属ベース基板の銅張り積層板を形成した。得られた金属ベース基板の銅箔をエッチングして幅10mmの銅箔の帯を形成し、銅箔を基板に対して90℃の角度で50mm/分の引っ張り速度で剥離した際の引き剥がし強さを測定した。
(8. Peeling strength)
An insulating sheet is sandwiched between an aluminum plate having a thickness of 1 mm and an electrolytic copper foil having a thickness of 35 μm, and the insulating sheet is press-cured at 120 ° C. for 1 hour and further at 200 ° C. for 1 hour while maintaining a pressure of 4 MPa with a vacuum press machine. A copper-clad laminate of the base substrate was formed. The copper foil of the obtained metal base substrate is etched to form a strip of copper foil having a width of 10 mm, and the peeling strength when the copper foil is peeled from the substrate at a pulling speed of 50 mm / min at an angle of 90 ° C. Was measured.

(9.絶縁破壊電圧)
絶縁シートを100mm×100mm角に切り出したものを120℃オーブンで1時間、更に200℃オーブンで1時間硬化し、テストサンプルを作製した。耐電圧試験器(MODEL7473、EXTECH Electronics社製)を用いて、1kV/秒の速度で電圧上昇して、テストサンプルの絶縁破壊電圧を測定した。
(9. Dielectric breakdown voltage)
An insulating sheet cut into 100 mm × 100 mm square was cured in a 120 ° C. oven for 1 hour and further in a 200 ° C. oven for 1 hour to prepare a test sample. Using a withstand voltage tester (MODEL7473, manufactured by EXTECH Electronics), the voltage was increased at a rate of 1 kV / sec, and the dielectric breakdown voltage of the test sample was measured.

(10.半田耐熱)
上記(8)引き剥がし強さの評価で作製した銅張り積層基板を50mm×60mmのサイズに切り出した。これを288℃の半田浴に銅箔側を下に向けて浮かべ、銅箔の膨れ・剥がれが発生するまでの時間を測定し以下の基準で判定した。
(10. Solder heat resistance)
The copper-clad laminate produced by the above (8) evaluation of the peel strength was cut out to a size of 50 mm × 60 mm. This was floated in a solder bath at 288 ° C. with the copper foil side facing down, and the time until the copper foil swelled or peeled off was measured and judged according to the following criteria.

〇:3分経過しても膨れ、剥離の発生なし
△:1分経過後、かつ3分経過する前に膨れ、剥離が発生
×:1分経過する前に膨れ、剥離が発生
結果を下記の表1、2に示す。
◯: No swelling or peeling even after 3 minutes △: Swelling and peeling occurs after 3 minutes and before 3 minutes passed ×: Swelling and peeling occurs before 1 minute passes. Shown in Tables 1 and 2.

Figure 2009231249
Figure 2009231249

Figure 2009231249
Figure 2009231249

図1は、本発明の一実施形態に係る積層構造体を模式的に示す部分切欠正面断面図である。FIG. 1 is a partially cutaway front sectional view schematically showing a laminated structure according to an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…積層構造体
2…導電層
2a…表面
3…絶縁層
4…高熱伝導体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Laminated structure 2 ... Conductive layer 2a ... Surface 3 ... Insulating layer 4 ... High thermal conductor

Claims (10)

熱伝導率が10W/m・K以上の高熱伝導体を導電層に接着するのに用いられる絶縁シートであって、
重量平均分子量が3万以上であるポリマー(A)と、
芳香族骨格を有し、かつ重量平均分子量が600以下であるエポキシモノマー(B1)及び/又は芳香族骨格を有し、かつ重量平均分子量が600以下であるオキセタンモノマー(B2)と、
フェノール樹脂、又は芳香族骨格もしくは脂環式骨格を有する酸無水物、その水添加物もしくはその変性物である硬化剤(C)と、
熱伝導率が30W/m・K以上であるフィラー(D)とを含有し、
前記ポリマー(A)と、前記エポキシモノマー(B1)及び/又は前記オキセタンモノマー(B2)と、前記硬化剤(C)とを含む絶縁シート中の樹脂成分の合計100重量%中に、前記ポリマー(A)が20〜60重量%の割合、前記エポキシモノマー(B1)及び/又は前記オキセタンモノマー(B2)が10〜60重量%の割合、かつ前記ポリマー(A)と、前記エポキシモノマー(B1)及び/又は前記オキセタンモノマー(B2)との合計が100重量%未満となる割合でそれぞれ含まれており、
未硬化状態の絶縁シートのガラス転移温度が25℃以下であり、
未硬化状態の絶縁シートの25℃での曲げ弾性率が10〜1000MPaの範囲にあり、かつ、絶縁シートが硬化されたときに、絶縁シートの硬化物の25℃での曲げ弾性率が1000〜50000MPaの範囲にあり、
回転型動的粘弾性測定装置を用いて測定された25℃での未硬化状態の絶縁シートのtanδが0.1〜1.0の範囲であり、かつ未硬化状態での絶縁シートを25℃から250℃まで昇温させた場合の絶縁シートのtanδの最大値が1.0〜5.0であることを特徴とする、絶縁シート。
An insulating sheet used to adhere a high thermal conductor having a thermal conductivity of 10 W / m · K or more to a conductive layer,
A polymer (A) having a weight average molecular weight of 30,000 or more;
An epoxy monomer (B1) having an aromatic skeleton and having a weight average molecular weight of 600 or less and / or an oxetane monomer (B2) having an aromatic skeleton and having a weight average molecular weight of 600 or less;
A curing agent (C) which is a phenol resin, or an acid anhydride having an aromatic skeleton or an alicyclic skeleton, a water additive thereof or a modified product thereof;
Containing a filler (D) having a thermal conductivity of 30 W / m · K or more,
In a total of 100% by weight of the resin component in the insulating sheet containing the polymer (A), the epoxy monomer (B1) and / or the oxetane monomer (B2), and the curing agent (C), the polymer ( A) is a proportion of 20 to 60% by weight, the epoxy monomer (B1) and / or the oxetane monomer (B2) is a proportion of 10 to 60% by weight, and the polymer (A), the epoxy monomer (B1) and And / or the total amount with the oxetane monomer (B2) is less than 100% by weight, respectively,
The glass transition temperature of the uncured insulating sheet is 25 ° C. or lower,
The bending elastic modulus at 25 ° C. of the uncured insulating sheet is in the range of 10 to 1000 MPa, and when the insulating sheet is cured, the bending elastic modulus at 25 ° C. of the cured insulating sheet is 1000 to 1000. In the range of 50000 MPa,
The tan δ of the uncured insulating sheet at 25 ° C. measured using a rotary dynamic viscoelasticity measuring device is in the range of 0.1 to 1.0, and the insulating sheet in the uncured state is 25 ° C. An insulating sheet, wherein the maximum value of tan δ of the insulating sheet when the temperature is raised from 250 to 250 ° C. is 1.0 to 5.0.
前記ポリマー(A)が芳香族骨格を有する、請求項1に記載の絶縁シート。   The insulating sheet according to claim 1, wherein the polymer (A) has an aromatic skeleton. 前記ポリマー(A)がフェノキシ樹脂である、請求項1又は2に記載の絶縁シート。   The insulating sheet according to claim 1 or 2, wherein the polymer (A) is a phenoxy resin. 前記硬化剤(C)が、多脂環式骨格を有する酸無水物、もしくはテルペン系化合物と無水マレイン酸との付加反応により得られた脂環式骨格を有する酸無水物、その水添加物もしくはその変性物である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の絶縁シート。   The curing agent (C) is an acid anhydride having a polyalicyclic skeleton, an acid anhydride having an alicyclic skeleton obtained by addition reaction of a terpene compound and maleic anhydride, a water additive thereof, or The insulating sheet according to any one of claims 1 to 3, which is a modified product thereof. 前記硬化剤(C)が、下記式(1)〜(3)のいずれかで表される酸無水物である、請求項4に記載の絶縁シート。
Figure 2009231249
Figure 2009231249
Figure 2009231249
上記式(3)中、R1及びR2はそれぞれ独立に、水素、炭素数1〜5のアルキル基、又は水酸基を示す。
The insulating sheet according to claim 4, wherein the curing agent (C) is an acid anhydride represented by any of the following formulas (1) to (3).
Figure 2009231249
Figure 2009231249
Figure 2009231249
In said formula (3), R1 and R2 show hydrogen, a C1-C5 alkyl group, or a hydroxyl group each independently.
前記硬化剤(C)が、メラミン骨格もしくはトリアジン骨格を有するフェノール樹脂、又はアリル基を有するフェノール樹脂である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の絶縁シート。   The insulating sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the curing agent (C) is a phenol resin having a melamine skeleton or a triazine skeleton, or a phenol resin having an allyl group. 前記フィラー(D)が、アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸化亜鉛及び酸化マグネシウムからなる群から選択された少なくとも1種である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の絶縁シート。   The filler (D) according to any one of claims 1 to 6, wherein the filler (D) is at least one selected from the group consisting of alumina, boron nitride, aluminum nitride, silicon nitride, silicon carbide, zinc oxide, and magnesium oxide. The insulating sheet described. 前記フィラー(D)が、球状アルミナ及び/又は球状窒化アルミニウムである、請求項1〜6のいずれか1項に記載の絶縁シート。   The insulating sheet according to any one of claims 1 to 6, wherein the filler (D) is spherical alumina and / or spherical aluminum nitride. 熱伝導率が10W/m・K以上の高熱伝導体の少なくとも片面に、絶縁層を介して導電層が積層されており、該絶縁層が、請求項1〜8のいずれか1項に記載の絶縁シートを硬化させて形成されていることを特徴とする、積層構造体。   The conductive layer is laminated | stacked through the insulating layer on the at least single side | surface of the high heat conductor whose heat conductivity is 10 W / m * K or more, This insulating layer is any one of Claims 1-8. A laminated structure formed by curing an insulating sheet. 前記高熱伝導体が金属であることを特徴とする、請求項9に記載の積層構造体。   The laminated structure according to claim 9, wherein the high thermal conductor is a metal.
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